Question

关于三极管的开关作用

我知道三极管截止相当于断开，饱和相当于导通，但如果三极管在放大状态呢？在设计三极管开关电路的时候，应该考虑些什么因素呢？

Answer 1

设作用就是让三极管工作在饱和态和截止态这2种状态下工作，饱和态要求是UB≥UC，所以基极输入脉冲的幅度要么是0，要么是UC的幅度才行。这样管子就从截止态直接进入饱和态，避开了放大区 进入开关工作状态了。

扩展资料：

截止状态

当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，即为三极管的截止状态。开关三极管处于截止状态的特征是发射结，集电结均处于反向偏置。

导通状态

当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并且当基极的电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某一定值附近不再怎么变化，此时三极管失去电流放大作用，集电极和发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态，即为三极管的导通状态。

开关三极管处于饱和导通状态的特征是发射结，集电结均处于正向偏置。而处于放大状态的三极管的特征是发射结处于正向偏置，集电结处于反向偏置。这也是可以使用电压表测试发射结，集电结的电压值判定三极管工作状况的原理。开关三极管正是基于三极管的开关特性来工作的。

工作模式

三极管的种类很多，并且不同型号各有不同的用途。三极管大都是塑料封装或金属封装，常见三极管的外观，有一个箭头的电极是发射极，箭头朝外的是NPN型三极管，而箭头朝内的是PNP型。实际上箭头所指的方向是表示电流的方向。

参考资料：百度百科——开关三极管 百度百科——三极管

Answer 2

三极管在饱和导通(发射结和集电结都是正偏置)时，其CE极间电压很小，比PN结的导通电压还要低(硅管在0.5V以下)，CE极间相当“短路”，即呈“开”的状态。
三极管在截止状态(发射结、集电结都是反偏置)时，其CE极间的电流极小(硅管基本上量不到)，相当于“断开(即‘关’)”的状态。
三极管开关电路的特点是开关速度极快，远远比机械开关快；没有机械接点，不产生电火花；开关的控制灵敏，对控制信号的要求低；导通时开关的电压降比机械开关大，关断时开关的漏电流比机械开关大；不宜直接用于高电压、强电流的控制。

NPN与PNP的区别   NPN和PNP主要是电流方向和电压正负不同。  NPN是用B—E的电流（IB）控制C—E的电流（IC），E极电位最低，且正常放大时通常C极电位最高，即VC>VB>VE。

PNP是用E—B的电流（IB）控制E—C的电流（IC），E极电位最高，且正常放大时通常C极电位最低，即VC<VB<VE。

NPN和PNP作为开关的使用  三极管做开关时，工作在截至和饱和两个状态。一般是通过控制三极管的基极电压Ub来控制三极管的导通与断开。

Answer 3

三极管处于放大状态时，既不能饱和也不能截止，所以要合理选择偏置电流和集电极电阻，常采用负反馈偏置电路。三极管用于开关电路时，偏置电流要么为0，要么就大一些，使三极管饱和。拿共射极电路来说，射极不能接电阻，基极电阻/集电极电阻要小于三极管电流放大倍数，一般基极电阻是集电极电阻的10倍左右。

Answer 4

例：一个三极管 基极从0.001mA ---- 1mA 之间为放大过程，为1mA 时为最大放大状态即饱和导通状态，那么只要给予 基极 1mA 以上的电流，即为三极管做开关效果。
三极管放大也好，开关也好，主要考虑其 耐压（电路中电源的电压），饱和导通电流（做开关时能否提供足够的电流），自然散热下的功率（长时间饱和导通发热情况基本上和体积外形有关）。
我非常喜欢用三极管做开关控制一些东西，最常用的是8050和8550的三极管，基极2mA 电流，可控制1.5A的负载，如长时间饱和导通只有0.8A的负载能力，必要时采用多个并联。
当然如果负载电流过大，可以采用达林顿管加个散热片，基极任然2mA，可控制10A负载。

Answer 5

在回答问题之前，需要先说说三极管的结构，这样方便理解。以NPN管为例，它是由三层半导体材料构成的(N型半导体材料
+
P型半导体材料
+
N型半导体材料)。在中间的P型半导体材料与两端的N型半导体材料之间，都存在一个PN结(N
-
PN结
-
P
-
PN结
-
N)。结合PN结的特性，我们就可以很容易的理解三极管的饱和、截止、放大三种状态了:饱和:只要给予一个足够突破PN结的正向电压和电流(不超过三极管的额定正向电压和电流)，三极管就会处于导通状态，当这个正向电压和电流产生变化时，三极管的导通状态维持不变，这个时候我们就说三极管饱和了。截止:当给予PN结一个反向电压和电流(不超过三极管的额定反向电压和电流)，三极管就会处于截止状态。放大:给予PN结一个合适的正向电压或电流，让三极管进入导通状态，而又不达到饱和的状态，此时，当这个正向电压或电流产生变化，则三极管的导通能力也会随之有一个相应的变化(类似于一个可调电阻)，这就是三极管的放大状态。需要解释一下的是:三极管并不是把一个电信号凭空变大了，而是在基极的偏置电压或电流产生微弱变化时，能相应的引起集电极产生一个相应的成倍数变化的电压或电流，所以，要用三极管做放大电路，必须匹配相应的偏置电路，否则放大无从谈起。所以，如果你要用三极管设计开关电路，那么你必须考虑以下两点:
1、让三极管得到一个明确的饱和或是截止的状态。因此，你需要给三极管的基极一个偏置电路。例如:我们用NPN管做开关，我希望三极管平时是关断的，在我需要的时候才导通，那么我要把三极管的基极通过一个电阻接到电源地。PNP管反之。这是最常用也是最简单的办法。
2、需要按电路的驱动能力和开关频率去选择三极管的型号。驱动能力是指电路控制三极管所能输出的电压和电流的强度。开关频率则是三极管在饱和状态和截止状态之间的切换时间(响应延时)。
3、至于三极管的工作电压、电流、内阻、压降等等因素，需要结合电路的实际需求进行考虑。