三极管开关电路及特殊管
开关三极管——精选推荐
开关三极管开关三极管目录目录简介开关三极管的基本电路图开关三极管的工作原理开关三极管的特点及应用三极管的参质数开关三极管的分类常用开关三极管三极管的工作模式及PNP 及NPN 电路符号简介开关三极管的基本电路图开关三极管的工作原理开关三极管的特点及应用三极管的参质数开关三极管的分类常用开关三极管三极管的工作模式及PNP 及NPN 电路符号· 使用开关三极管注意事项展开展开编辑本段简介开关三极管的外形与普通三极管外形相同，它工作于截止区和饱和区，相当于电路的切断和导通。
由于它具有完成断路和接通的作用，被广泛应用于各种开关电路中，如常用的开关电源用于各种开关电路中，如常用的开关电源电路电路、驱动电路、高频振荡电路、模数转换电路、脉冲电路及输出电路等。
模数转换电路、脉冲电路及输出电路等。
编辑本段开关三极管的基本电路图负载负载电阻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则控制三极管开关的开启(open) (open) (open) 与闭合与闭合与闭合(closed) (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而相当于开关的开启，此时三极管乃胜作于截止(cut off)(cut off)(cut off)区。
区。
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极管乃工作于饱和区(saturation)(saturation)(saturation)。
编辑本段开关三极管的工作原理截止状态：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。
npn型开关三极管
npn型开关三极管npn型开关三极管是一种常用的电子元件，广泛应用于各种电子电路中。
它由三个区别于彼此的材料构成：一块P型半导体、一块N 型半导体和一块N型半导体。
这三个区别于彼此的材料按照一定顺序堆叠在一起，形成了npn型开关三极管的特殊结构。
npn型开关三极管具有三个引脚：发射极(Emitter)、基极(Base)和集电极(Collector)。
其中，发射极和基极之间形成一个P-N结，基极和集电极之间形成一个N-P结。
由于这种结构的特殊性，npn型开关三极管可以实现信号放大、开关控制和电流调节等功能。
npn型开关三极管在电子电路中常用于信号放大。
当在基极输入一个小信号时，由于发射极和基极之间的P-N结是正偏的，所以会有电流从发射极流入基极，进而控制集电极的电流。
这样，输入的小信号就可以被放大为较大的信号输出，实现信号放大的功能。
npn型开关三极管还可以用作开关控制。
当在基极输入一个足够大的电流时，发射极和基极之间的P-N结会变为反偏，断开通路。
这样，集电极就无法接收到电流，从而实现了开关的断开。
反之，当在基极输入一个足够小的电流时，发射极和基极之间的P-N结会变为正偏，形成通路。
这样，集电极就能够接收到电流，实现了开关的闭合。
通过控制输入信号的大小，可以轻松实现开关的控制。
npn型开关三极管还可以用于电流调节。
当在基极输入一个小电流时，由于发射极和基极之间的P-N结是正偏的，所以会有电流从发射极流入基极，进而控制集电极的电流。
通过控制输入信号的大小，可以调节集电极的电流大小，实现对电流的调节。
npn型开关三极管是一种非常重要的电子元件，具有信号放大、开关控制和电流调节等功能。
在各种电子电路中广泛应用，例如放大电路、开关电路、稳压电路等。
它的特殊结构和工作原理使其成为现代电子技术中不可或缺的一部分。
通过合理使用npn型开关三极管，我们可以实现更加灵活和高效的电路设计和应用。
npn型3极管当开关时的工作原理
npn型3极管当开关时的工作原理
npn型3极管是一种常见的半导体元件，可以用作开关。
它由三个区
域组成：n型（负型）区、p型（正型）区和n型（负型）区。
当它
被接通时，几乎不导电，而当它被关断时，则完全不导电。
在开关电
路中，npn型3极管可以将电路开闭，其工作原理如下：
1. 开关电路中，npn型3极管常常被用作放大器，所以需要一个外部
电压源（VBE）来激活它。
建议电源电压在0.7V以上，这样三极管才能正确工作。
2. 当施加一个偏向电压从基极进入时，由于基极和发射极之间出现了
一个电平差，电子就会从发射极向集电极流动。
这个过程将增强基极
电流，并使三极管进入放大模式。
3. 当基极电压降低或消失时，电子流将停止，三极管将进入关断状态。
在这种情况下，集电极上的电势将变为高阻状态。
4. 这种转换行为使得npn型3极管成为电子电路的重要部分。
当它被用作开关时，它可以在很短的时间内从高电平跳到低电平，使整个电
路被迅速地关闭。
它还可以在电路中扮演一个保护作用，以防止电流
和电压的不稳定性和过载。
5. 确保npn型3极管在开关状态时的散热和耐压性良好，这样它才能正常工作并且长时间使用。
在搭建电路时，应该遵循正确的连接规则，保证电路始终能够处于稳定状态。
总之，npn型3极管是一种受欢迎的半导体元件，用于构建电子电路
的各种组件。
作为一种开关元件，它可以将电路迅速开关，可以在各
种电路中发挥重要作用。
为了保证其正常工作并在电路中发挥正确的
作用，需要熟悉其基本原理及适当的使用方法。
晶体三极管的开关特性
晶体三极管由集电结和发射结两个PN结构成.根据两个PN结的偏置极性,三极管有截止、放大、饱和三种工作状态。下图给出了用NPN型共发射极晶体管组成的简单电路及其输出特性曲线。
三极管静态特性
晶体三极管在饱和与截止两种状态的特性称为开关特性，相当于一个由基极信号控制的无触点开关，其等效电路如下(1)截止状态的三极管等效电路。
01
添加标题
02
添加标题
当UGS小于NMOS管的启动电压UT时，MOS管工作在截止区， iDS基本为0，输出电压UDS ≈ UDD，MOS管处于“断开”状态，其等效电路为如右。
静态特性 MOS管作为开关元件，同样是工作在截止或导通两种状态。由于MOS管是电压控制元件，所以主要由栅源电压UGS决定其工作状态。图为由NMOS增强型管构成的开关电路。
晶体三极管在饱和与截止两种状态转换过程中具有的特性称为三极管的动态特性。三极管和二极管一样，管子内部也存在着电荷的建立与消失过程。因此，饱和与截止两种状态也需要一定的时间才能完成。
三极管动态特性Ⅱ
从左图可知波形起始部分和平顶部分都延迟了一段时间,上升和下降沿都变得缓慢了。为了对三极管的瞬态过程进行定量描述，通常引入以下几个参数来表征：
存储时间ts：经过上升时间后，集电极电流继续增加到Ics，这时由于进入了饱和状态，集电极收集电子的能力减弱，过剩的电子在基区不断积累起来，称为超量存储电荷，同时集电区靠近边界处也积累起一定的空穴，集电结处于正向偏置。 当输入电压ui由+U2跳变到-U1时，上述存储电荷不能立即消失，而是在反向电压作用下产生漂移运动而形成反向基极电流，促使超量存储电荷泄放。在存储电荷完全消失前，集电极电流维持Ics不变，直至存储电荷全部消散，晶体管才开始退出饱和状态，ic开始下降。 下降时间tf：在基区存储的多余电荷全部消失后，基区中的电子在反向电压的作用下越来越少，集电极电流ic也不断减少，并逐渐接近于0。
pnp三极管开关工作电路 eb加二极管
pnp三极管开关工作电路 eb加二极管下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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三极管不同类型开通关断详解
三极管不同类型开通关断详解三极管是一种常用的电子元件，常用于放大、开关等电路中。
在实际应用中，不同类型的三极管具有不同的特性和用途，本文将详细介绍三极管不同类型的开通关断特性。
一、PNP型三极管PNP型三极管是一种基极反接的三极管，它的电流流向与NPN型相反。
当P区的基极电压低于发射极时，PNP型三极管处于截止状态，此时集电极与发射极之间的电阻非常大，相当于开路状态。
当基极电压高于发射极时，PNP型三极管处于导通状态，此时集电极与发射极之间的电阻非常小，相当于闭路状态。
二、NPN型三极管NPN型三极管是一种基极正接的三极管，它的电流流向与PNP型相反。
当N区的基极电压高于发射极时，NPN型三极管处于截止状态，此时集电极与发射极之间的电阻非常大，相当于开路状态。
当基极电压低于发射极时，NPN型三极管处于导通状态，此时集电极与发射极之间的电阻非常小，相当于闭路状态。
三、场效应管场效应管也称为FET，是一种基于电场效应的半导体器件。
它有三个电极：源极、漏极和栅极。
当栅极电压低于源极电压时，场效应管处于截止状态，此时源极与漏极之间的电阻非常大，相当于开路状态。
当栅极电压高于源极电压时，场效应管处于导通状态，此时源极与漏极之间的电阻非常小，相当于闭路状态。
场效应管具有输入电阻高、噪声小、功耗低等优点，常用于高频放大和开关电路中。
四、继电器继电器是一种电磁开关，它由线圈、触点和固定铁芯组成。
当线圈通电时，铁芯被磁化，使得触点闭合，此时继电器处于闭合状态。
当线圈断电时，铁芯失去磁性，触点打开，此时继电器处于断开状态。
继电器具有开关能力强、绝缘性好、可靠性高等优点，常用于高压、大电流开关电路中。
不同类型的三极管和继电器在开通关断方面有着不同的特性和用途。
在实际应用中，应根据具体情况选择合适的器件，以保证电路的正常工作。
npn_pnp三极管开关电路
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7 光藕控制NPN三极管：图9 光藕控制PNP三极管：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8 光藕控制NPN三极管：图10 光藕控制PNP三极管：文案编辑词条B 添加义项?文案，原指放书的桌子，后来指在桌子上写字的人。
现在指的是公司或企业中从事文字工作的职位，就是以文字来表现已经制定的创意策略。
文案它不同于设计师用画面或其他手段的表现手法，它是一个与广告创意先后相继的表现的过程、发展的过程、深化的过程，多存在于广告公司，企业宣传，新闻策划等。
基本信息中文名称文案外文名称Copy目录1发展历程2主要工作3分类构成4基本要求5工作范围6文案写法7实际应用折叠编辑本段发展历程汉字"文案"(wén àn)是指古代官衙中掌管档案、负责起草文书的幕友,亦指官署中的公文、书信等;在现代，文案的称呼主要用在商业领域，其意义与中国古代所说的文案是有区别的。
在中国古代，文案亦作" 文按"。
公文案卷。
《北堂书钞》卷六八引《汉杂事》:"先是公府掾多不视事，但以文案为务。
"《晋书·桓温传》:"机务不可停废，常行文按宜为限日。
" 唐戴叔伦《答崔载华》诗:"文案日成堆，愁眉拽不开。
三极管的开关等效电路
半导体材料
硅（Si）或锗（Ge）。
三极管的工作原理
电流放大
通过控制基极电流来控制集电极 和发射极之间的电流，实现电流
放大。
电压控制
基极电压控制集电极和发射极之间 的电压。
开关作用
通过控制基极电压，使三极管在饱 和导通和截止两种状态之间切换。
三极管的开关状态
饱和状态
由于表面态和界面态变 化产生的噪声，表现为 低频噪声。
05 三极管开关等效电路的优 化设计
优化设计方法
01
02
03
04
减少元件数量
简化电路，减少元件数量，降 低成本和体积。
提高开关速度
优化电路结构，减小寄生参数 ，提高开关速度。
降低功耗
优化电路设计，降低功耗，提 高效率。
增强稳定性
优化元件参数，增强电路的稳 定性。
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功率放大器
在射频功率放大器中，三 极管开关等效电路用于ห้องสมุดไป่ตู้ 制信号的放大和传输。
04 三极管开关等效电路的特 性分析
开关时间特性
1 2
开启时间
从基极输入信号开始到集电极开始导通所需要的 时间。
关闭时间
从基极输入信号结束到集电极完全截止所需要的 时间。
3
延迟时间
从基极输入信号开始到集电极电流达到稳定值所 需要的时间。
三极管的开关等效电路
目录
• 三极管开关等效电路的基本概念 • 三极管开关等效电路的建立 • 三极管开关等效电路的应用 • 三极管开关等效电路的特性分析 • 三极管开关等效电路的优化设计
01 三极管开关等效电路的基 本概念
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扁平式
(c) 外形
螺栓式
双向晶闸管
晶闸管模块 平板式
小功率塑封管
A
A
P
P
N
NN
G
PG
PP
N N
K K
晶闸管相当于PNP和NPN型两个晶体管的组合
1. 晶闸管导电实验
（1）截止：
UA≤0,无论UG>0或UG≤0； （2）正向阻断：
UA>0, UG<0或UG=0或UG=∞； （3）正向导通：
UA>0, UG>0，晶闸管导通； （4）保持导通：
通常采用共射极接法
★ 特殊晶体管
4.3.6 达林顿管
• 就是连接在一起的两只三极管，又称复合
管，其电流放大系数β=β1β2
c
b
VT1 VT2
VT1作为前置放大管，产 生推动VT2的基极电流， VT2是末级放大管。
复合管连接的原则是 按两管电流前后流向
一致的规律连接。等
e
效管型取决于前一只
管子的管型
体积小、重量轻、效率高、动作迅速、维修简 单、操作方便、寿命长、 容量大（正向平均电流 达千安、正向耐压达数千伏）。
1、晶闸管的结构 基本结构 晶闸管是具有三个PN
结的四层结构, 其外形、 结构及符号如图。
A
四
层
半
G
导
体
K
(a) 符号
A 阳极
三
P
个
PN
N结Biblioteka PG 控制极N
K 阴极
(b) 结构
螺栓式
光敏三极管在汽车上主要应用于传感器中。 把发光二极管和光敏三极管组合在一起，可 实现以光信号为媒介的电信号的转换，采用这种 组合方式的器件称为光电耦合器。当光电耦合器 作为传感器来使用时，称为光传感器，它可以检 测物体的有无和遮挡次数等信号。
光敏三极管在汽车中的应用 光电式车速传感器
4.7 晶闸管
电源输出电压可调的目的。
io
1.电路
a
两桥臂为晶闸管， +
另两个为二极管， 故为单相半控桥式
u1 _
整流电路。
+
u2
–
T1
T2 RL
++uo
–
D1
D2 –
b
2.工作原理
io
和二极管单相 桥式整流电路基 本相同，只是每 当T1或T2承受正 向阳极电压，而 且在该晶闸管的
a
+ u1
+
u2
–
T1
T2 RL
二、三极管开关电路应用
三极管的开关特性在汽车电路上的应用非常广泛， 如晶体管调节器、无触点电子闪光器等。
1. 晶体管调节器(PNP内搭铁)
基 本 结 构 ：
工作原理：
点火时蓄电池在R1上的分压UAB通过T1发射极加 到D上，由于蓄电池电压低于交流发电机的调整电 压（13.8~14.8V），D截止，T2导通，蓄电池向发电 机磁场绕组提供电流。
• 原理：类似于三极管，只是集电结为光电二 极管结构，基极电流由光电二极管提供。
• 符号及等效电路：
当光敏三极管接收到光时而集电极加电源正极、发射极 接地，这时就会产 生电流通过电路。
通过电路的电流 随着光敏三极管上 的光照量而变化。
因此，照在光敏 三极管上的光照量 和普通三极管通过 基极电流有同样的 功能。
RB C1
+
+UCC RC +C2
T
开关的开或关最终决定于基极电位的高低
一、三极管开关电路
当基极输入高电位（正脉
冲）控制信号时，三极管将
导通并进入饱和状态，集电 极回路电流较大，集-射极间 ui
电压接近于零，此时三极管
相当于一个接通的开关；
当基极由高电位变低电位
时，管子截止，相当于一个
IC
断开的开关，切断了集电极
导通后去掉触发信号UG，继续导通。 （5）导通变截止： UA≤0使阳极iA小于某一很小
的电流IH（称为维持电流）时，晶闸管由导通变为 截止。
2.晶闸管导通条件
(1) 阳极电路(阳极与阴极之间)施加正向电压。 (2) 控制电路(控制极与阴极之间)加正向触发电压。
晶闸管导通后，控制极便失去作用。 依靠正反 馈，晶闸管仍可维持导通状态。
回路
c
K
只要基极输入相应的控制信号， e
就可使三极管起到开关作用
IC
b c RC
Rb e
EC
RC c
RC
K
EC e
EC
如图为三极管饱和 时各极之间电压的 典型值
Rb：基极限流电阻，防 止基极电流过大 （也即控制信号） 损坏三极管。
Rc: 集电极电阻，防止 三极管导通时，电 源短路，实际开关 电路中，常由被控 电子元件取代。
++uo
–
_
D1
D2 –
b
控制极上加上控
制电压时，它才 触发电压uG用尖脉冲电压，由
发电机电压超过调整值时，D反向击穿而导通， T1导通，T2发射极被短路而截止，励磁电路断开， 发电机电压下降。
如此反复，以维持交流发电机电压稳定。
开关管小结
开关的开或关最终决定于基极电位的高低
当基极电流为0时，三极管集电极电流为0（这叫 做三极管截止），相当于开关断开；当基极电流 很大，以至于三极管饱和时，相当于开关闭合。 如果三极管主要工作在截止和饱和状态，这样的 三极管我们一般把它叫做开关管
4.5.4 三极管开关电路在汽车上的应用
三极管的两个作用： 放大和开关。 开关即三极管在饱和区和截止区交替工作，在饱
和区时为开关的接通，在截止区时为开关的断开。
饱和的条件为：发射结、集电结均正偏； 截止的条件为：发射结零偏或反偏、集电结反 偏。
在三极管开关电路中，三极管相当于由基极信号所 控制的无触点开关，时断、时通，三极管的工作状 态也时而从饱和转为截止，时而又从截止转为饱和。 通常采用共射极接法
晶闸管是在晶体管基础上发展起来的一种大功 率半导体器件，又称可控硅，出现于70年代。它的 出现使半导体器件由弱电领域扩展到强电领域。
晶闸管也像半导体二极管那样具有单向导电性， 但它的导通时间是可控的（可控硅），主要用于大 功率变换与控制，如：整流、逆变、变频、交流调 压等方面。它有普通型、双向型和可关断型等。
3. 晶闸管关断条件
(1) 必须使阳极电流减小到维持电流以下。 (2) 将阳极电源断开或者加反向电压。 4.晶闸管具有单向导电性，且导通时刻可以控 制，可用于可控整流电路。
4、晶闸管的应用
可控整流
在实际生产中，很多设备需要大小可调的直流电，
例如， 电解、电镀、电焊等设备。由晶闸管组成的
可控整流电路可以把交流电变成直流电，达到直流
达林顿管及其在汽车中的应用
在分析电路时可将达林顿管看作 是点划线内构成的一个大功率三极管。 汽车电子点火系统的控制模块大多采 用达林顿管作为控制输出端。
举例
• 如图所示，判断复合连接是否正确，如正 确，画出其复合等效为什么类型的三极管， 标出复合后的各极。
c
e
b
b
e
c
NPN
PNP
×
• 4.3.7 光敏三极管