三极管开关电路图
三极管组成的触摸开关电路
三极管组成的触摸开关电路触摸开关是利用人手触碰开关面板上的金属片来完成开关动作，其工作原理大体可分为三种：利用人体导电的体电阻、利用人体感应的杂波信号、利用人体对地的泄漏电流等去触发电路工作。
图1是利用人体导电的体电阻来触发电路工作的触摸音响开关。
VT1、VT2构成电子开关，VT3与变压器T的初级绕组构成典型的电感三点式音频振荡器。
M是一组触摸电极片，当人手未触碰M时，电阻R1上端被悬空，VT1处于截止状态，VT2导通，VT3基极被VT2对地短接，所以振荡器停振不工作。
当人手触碰电极片M时，由于人体电阻的接入使M上下两金属片接通（因间隙很小，人体电阻为几十至几百千欧），VT1获得基流导通，VT2截止，其集电极输出高电平，即触摸开关开通，VT3构成的振荡器起振，扬声器B就发出响亮的“嘟—”音频叫声。
人手离开电极片M，VT1立即由导通态转为截止态，电路回复到起始状态，即触摸开关关闭，B发声停止。
本电路只有在人手按住电极片M时，电路才工作。
故它适宜于儿童游艺玩具，如蒙着眼睛摸画像人的鼻子等游戏，可将电极片粘贴在画像人的鼻子上，当摸中了电路就会发声。
本电路所有元器件无特殊要求，T可用小型晶体管收音机里的输出变压器，M可用罐头马口铁皮剪成圆片状，直径视游戏难度而定，直径愈大就愈容易摸到，然后沿圆片直径剪开成两片，将其粘贴在塑料等绝缘板上，两片电极相距愈近愈好，但不能相碰，绝缘板事先应开孔以便从电极片背后引出导线至电路板。
图2利用人体感应的杂波信号来触发电路工作的延迟型触摸开关。
VT1～VT3组成达林顿管用来放大人体感应的杂波信号，VT4、VT5组成简单的互补型低频振荡器。
延迟电路主要由R1、R2与C1阻容元件构成。
平时，因VT1基极悬空，达林顿管VT1～VT3均处于截止态，VT4因得不到所需的基极偏流，故振荡器停振，B无声。
当人手触碰电极片M时，人体感应的杂波信号（主要是50Hz工频交流信号及无线电磁波信号等）由M送至VT1的基极，信号的正半周作为VT1的基极偏流，使VT1进入放大态，虽然人体感应的杂波信号相当微弱，但达林顿管有着极高的放大倍数，它为3个管子β值的乘积。
三极管开关电路图原理及设计详解
三极管开关电路图原理及设计详解晶体管开关电路（工作在饱和态）在现代电路设计应用中屡见不鲜，经典的74LS，74ALS等集成电路内部都使用了晶体管开关电路，只是驱动能力一般而已。
TTL晶体管开关电路按驱动能力分为小信号开关电路和功率开关电路；按晶体管连接方式分为发射极接地（PNP晶体管发射极接电源）和射级跟随开关电路。
1. 发射极接地开关电路1.1 NPN型和PNP型基本开关原理图：上面的基本电路离实际设计电路还有些距离：由于晶体管基极电荷存储积累效应使晶体管从导通到断开有一个过渡过程（当晶体管断开时，由于R1的存在，减慢了基极电荷的释放，所以Ic不会马上变为零）。
也就是说发射极接地型开关电路存在关断时间，不能直接应用于中高频开关。
1.2 实用的NPN型和PNP型开关原理图1（添加加速电容）：解释：当晶体管突然导通（IN信号突然发生跳变），C1瞬间短路，为三极管快速提供基极电流，这样加速了晶体管的导通。
当晶体管突然关断（IN信号突然发生跳变），C1也瞬间导通，为卸放基极电荷提供一条低阻通道，这样加速了晶体管的关断。
C通常取值几十到几百皮法。
电路中R2是为了保证没有IN输入高电平时三极管保持关断状态；R4是为了保证没有IN输入低电平时三极管保持关断状态。
R1和R3是基极电流限流用。
1.3 实用的NPN型开关原理图2（消特基二极管钳位）：解释：由于消特基二极管Vf为0.2至0.4V比Vbe小，所以当晶体管导通后大部分的基极电流是从二极管然后通过三极管到地的，这样流到三极管基极的电流就很小，积累起来的电荷也少，当晶体管关断（IN信号突然发生跳变）时需要卸放的电荷少，关断自然就快。
1.4 实际电路设计在实际电路设计中需要考虑三极管Vceo,Vcbo等满足耐压，三极管满足集电极功耗；通过负载电流和hfe（取三极管最小hfe来计算）计算基极电阻（要为基极电流留0.5至1倍的余量）。
注意消特基二极管反向耐压。
三极管开关电路设计三极管除了可以当做交流信号放大器之外，也可以做为开关之用。
三极管开关作用在PROTEUS中的仿真
三极管开关作用在PROTEUS中的仿真ZCZ三极管除了可以当做交流信号放大器之外，也可以做为开关之用。
本文借助PROTEUS仿真软件，讲明三极管开关电路的工作原理。
如有不对之处，望各位指出。
我们以三极管作为发光二极管开关为例子。
1、NPN三极管选取2N5551，电路图如下：输入电压Vin则控制三极管开关的开启(open) 与闭合(closed) 动作，当三极管呈开启状态时，负载电流便被阻断，反之，当三极管呈闭合状态时，电流便可以流通。
详细的说，当Vin为低电压时，由于基极没有电流，因此集电极亦无电流，致使连接于集电极端的负载亦没有电流，而相当于开关的开启，此时三极管乃胜作于截止(cut off)区。
同理，当Vin为高电压时，由于有基极电流流动，因此使集电极流过更大的放大电流，因此负载回路便被导通，而相当于开关的闭合，此时三极管乃胜作于饱和区(saturation)。
2、电路分析由于对硅三极管而言，其基射极接面之正向偏压值约为0.6伏特，因此欲使三极管截止，Vin必须低于0.6伏特，以使三极管的基极电流为零。
通常在设计时，为了可以更确定三极管必处于截止状态起见，往往使Vin值低于 0.3伏特。
当然输入电压愈接近零伏特便愈能保证三极管开关必处于截止状态。
例如，当Vin=0.6V时，发光二极管不亮；当Vin=0.8V时，发光二极管亮；欲将电流传送到负载上，则三极管的集电极与射极必须短路，就像机械开关的闭合动作一样。
欲如此就必须使Vin达到够高的准位，以驱动三极管使其进入饱和工作区工作，三极管呈饱和状态时，集电极电流相当大，几乎使得整个电源电压Vcc均跨在负载电阻上，如此则VcE便接近于0，而使三极管的集电极和射极几乎呈短路。
例如当Vin约等于3V时，VcE约等于0.49V。
3、前面以PNP三极管为例子，下面以NPN三极管PN4249为例子简单说明一下。
欲使三极管处于截止状态，Vce必须低于0.6V；当然Vce愈接近零伏特便愈能保证三极管开关必处于截止状态。
三极管做开关,常用到的电容作用
三极管做开关，常用到的电容作用
1。
开关三极管的基本电路图
负载电阻被直接跨接于三极管的集电极与电源之间，而位居三极管主电流的回路上，输入电压Vin则控制三极管开关的开启(open) 与闭合(closed) 动作，当三极管呈开启状态时，负载电流便被阻断，反之，当三极管呈闭合状态时，电流便可以流通。
详细的说，当Vin为低电压时，由于基极没有电流，因此集电极亦无电流，致使连接于集电极端的负载亦没有电流，而相当于开关的开启，此时三极管乃工作于截止(cut off)区。
同理，当Vin为高电压时，由于有基极电流流动，因此使集电极流过更大的放大电流，因此负载回路便被导通，而相当于开关的闭合，此时三极管乃工作于饱和区(saturation)。
关于晶体三极管的开关饱和区，MOS管的饱和区就是晶体管的放大区。
晶体三极管的放大是电流关系的放大，即Ic=B*Ib
而MOS管的放大倍数是Ic=B*Ugs,与g、s两端的电压有关系
MOS管的放大倍数比较大，稳定。
2.基极电阻的选取。
三极管开关电路工作原理分析
三极管开关电路工作原理分析图一所示是NPN三极管的共射极电路，图二所示是它的特性曲线图，图中它有3 种工作区域：截止区(Cutoff Region)、线性区(Active Region) 、饱和区(Saturation Region)。
三极管是以B 极电流IB 作为输入，操控整个三极管的工作状态。
若三极管是在截止区，IB 趋近于0 (VBE 亦趋近于0)，C 极与E 极间约呈断路状态，IC = 0，VCE = VCC。
若三极管是在线性区，B-E 接面为顺向偏压，B-C 接面为逆向偏压，IB 的值适中(VBE = 0.7 V)，I C =h F E I B 呈比例放大，Vce = Vcc -Rc I c = V cc - Rc hFE IB可被IB 操控。
若三极管在饱和区，IB 很大，VBE = 0.8 V，VCE = 0.2 V，VBC = 0.6 V，B-C 与B-E 两接面均为正向偏压，C-E间等同于一个带有0.2 V 电位落差的通路，可得I c=( Vcc - 0.2 )/ Rc ，Ic 与IB 无关了，因此时的IB大过线性放大区的IB 值，IchFE IB 是必然的。
三极管在截止态时C-E 间如同断路，在饱和态时C-E 间如同通路(带有0.2 V 电位降)，因此可以作为开关。
控制此开关的是IB，也可以用VBB 作为控制的输入讯号。
图三、四分别显示三极管开关的通路、断路状态，及其对应的等效电路。
图1 NPN 三极管共射极电路图2 共射极电路输出特性曲图3、截止态如同断路线图图4、饱和态如同通路三极管开关电路设计三极管除了可以当做交流信号放大器之外，也可以做为开关之用。
严格说起来，三极管与一般的机械接点式开关在动作上并不完全相同，但是它却具有一些机械式开关所没有的特点。
图1所示，即为三极管电子开关的基本电路图。
由下图可知，负载电阻被直接跨接于三极管的集电极与电源之间，而位居三极管主电流的回路上，图1 基本的三极管开关输入电压Vin则控制三极管开关的开启(open) 与闭合(closed) 动作，当三极管呈开启状态时，负载电流便被阻断，反之，当三极管呈闭合状态时，电流便可以流通。
三极管开关电路分析及Rb计算
1.输入电压Vi n，输入电阻Ri n，三极管导通电压取0.6V，三极管电流放大倍数是B，输出电阻(在C极的电阻)是Rout。
这样很好计算了：5V / Rout = A，A /B = C，所以C是你最小的基极电流。
如果你的输入电压Vin也用5V，那么(5 - 0.6)/C = Rin，你就可以选R in了，为使三极管可靠饱和，选(5 - 0.6)/Rin > C就可以了。
2.先求I先求I c=Vc/Rc Ib=Ic/B 基极电阻Rb=(Vb-Vbe)/Ibc=Vc/Rc Ib=Ic/B 基极电阻Rb=(Vb-Vbe)/Ib举例：已知条件：输入Vi=5V，电源电压Vc c=5V，三极管直流放大系数be ta=10.查规格书得，集-射饱和电压V cesat=0.2V，此时集电极电流Ic=10mA（或其它值），则集电极电阻Rc=（Vcc-Vcesat）/Ic = （5-0.2）/10 = 480 欧。
则Ib=Ic/beta=10/10=1 mA，基极限流电阻Rb=（Vi-Vbe）/Ib=（5-0.6）/1=4.4K，取为4.2K。
这时要注意，输入高电平为5V是理想情况，有可能在2.5V（输入的一半）以上就为高了，这时我们以5V输入而得到的基极电流很可能不够，因此要重新计算。
以2.5V 为逻辑电平的阈值来计算，则Rb==（Vi-Vbe）/Ib=（2.5-0.6）/1=1.9K，取为1.8K，或2K。
如何使三极管工作于开关状态?晶体三极管的实际开关特性决定于管子的工作状态。
晶体三极管输出特性三个工作区，即截止区、放大区、饱和区,如图4.2.1(b)所示。
如果要使晶体三极管工作于开关的接通状态，就应该使之工作于饱和区；要使晶体三极管工作于开关的断开状态，就应该使之工作于截止区，发射极电流iE=0，这时晶体三极管处于截止状态，相当于开关断开。
三极管开关电路图
三极管开关电路图
vin无输入电位Q1截止。
Vin高电平时Q1导通，Q2基极
得高电位，Q2截止。
图2两只NPN三极管反相器电路vin无输入电位Q1截止，Q2导通。
Vin接入高电平Q1导通，促使Q2基极电位下级，Q2截止。
图3 PNP三极管开关电路当输入端悬空时Q1截止。
VIN输入端接入低电平时，Q1导通, 继电器吸合。
图1 NPN PNP三极管反相器电路
图
4 PNP三极管开关电路
当vin无输入电位时Q1截止。
Vin接入高电平Q1导通，继电器吸合。
图5三极管上拉电阻：当有高电位输入时Q导通，因E-C导通，又因有负载电阻，所以输
出看作是低电平。
图6三极管上拉电阻：当有高电位输入时Q导通，因E-C导通，又因有负载电阻，所以输
出看作是高电平。
图7光藕控制NPN三极管。
冷
图8光藕控制NPN三极管。
图9光藕控制PNP三极管。
图10光藕控制PNP三极管。
三极管开关电路设计(电路结构、参数计算)
三极管开关电路设计（电路结构、参数计算）电路结构如图1所示，三极管（开关电路）基本结构由基极电阻，集电极电阻（负载）组成。
图1 三极管开关电路基本结构有些人设计的开关电路就没有基极电阻，有可能不是他不知道这种电路结构，而是他不会调参数，不管怎么改变Rb，始终电路都没有进入饱和区，最后将Rb短接后发现电路正常了，导致他认为这样电路是可以用的。
事实上，没有基极电阻，如果说是（单片机）的IO口接的控制引脚，那么单片机（工程师）控制单片机IO口输出高电平的时候，IO口上的电压只有0.7V左右。
那是由于单片机IO口的（电流）只有10mA左右，不能给三极管提供足够大大的电流，以至于拉低电压至三极管b、e之间的导通电压0.7V左右。
当给三极管基极能够提供足够电流，而控制电压大于三极管b、e之间电压极限电压的时候就会烧坏三极管，如果没有大于它的极限电压，但是电流很大，时间久了就会导致三极管热损坏。
所以只有设置合适的基极电阻才能保证电路的可靠性。
该电路存在一个问题，就是控制端没有接任何东西就会出现高阻状态，三极管的工作状态是不确定的。
为了安全起见，没有对三极管进行控制的时候，应该让三极管工作在截止区，要想NPN型三极管截止，Ib就要很小，可以选择在三极管基极接一个下拉电阻，如图2所示。
取值是要远大于（10倍以上）Rb的，这样才能下拉电阻不影响对三极管的控制。
我我个人的取值习惯是100K。
图2 带下拉电阻的开关电路如果我们想驱动无源蜂鸣器，那么就要在控制端输入一个方波（信号）进行控制，这时候就需要三极管进行快速切换，想加快三极管切换速度就要如图3所示，在Rb上并联一个加速（电容）。
图3 带加速电容的三极管开关电路其原理是，电容两端的电压不能发生突变，那么控制端给一个高电平的瞬间，电容可以视为短路，此时的电流最大，因此加快了三极管的导通速度，这个暂态过程很快就结束了，电容充电完成后进入了稳态，电容就形如开路，而不影响电路的正常工作。
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三极管开关电路图
图1 NPN PNP三极管反相器电路 vin无输入电位Q1截止。
Vin高电平时Q1导通，Q2基极得高电位，Q2截止。
图2 两只NPN三极管反相器电路 vin无输入电位Q1截止,Q2导通。
Vin接入高电平Q1导通，促使Q2基极电位下级,Q2截止。
图3 PNP三极管开关电路当输入端悬空时Q1截止。
VIN输入端接入低电平时，Q1导通，继电器吸合。
图4 PNP三极管开关电路当vin无输入电位时Q1截止。
Vin接入高电平Q1导通，继电器吸合。
图5 三极管上拉电阻：当有高电位输入时Q导通，因E-C导通，又因有负载电阻，所以输出看作是低电平。
图6 三极管上拉电阻：当有高电位输入时Q导通，因E-C导通，又因有负载电阻，所以输出看作是高电平。
图7 光藕控制NPN三极管。
图8 光藕控制NPN三极管。
图9 光藕控制PNP三极管。
图10 光藕控制PNP三极管。