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PC电源知多少个人PC所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术，所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源（Switching Mode Power Supplies，简称SMPS），它还有一个绰号——DC-DC转化器。
本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。
●线性电源知多少目前主要包括两种电源类型：线性电源（linear）和开关电源（switching）。
线性电源的工作原理是首先将127 V或者220 V市电通过变压器转为低压电，比如说12V，而且经过转换后的低压依然是AC交流电；然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流，并将低压AC交流电转化为脉动电压（配图1和2中的“3”）；下一步需要对脉动电压进行滤波，通过电容完成，然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC直流电（配图1和2中的“4”）；此时得到的低压直流电依然不够纯净，会有一定的波动（这种电压波动就是我们常说的纹波），所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。
最后，我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了（配图1和2中的“5”）配图1：标准的线性电源设计图配图2：线性电源的波形尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电，比如说无绳电话、PlayStation/Wii/Xbox等游戏主机等等，但是对于高功耗设备而言，线性电源将会力不从心。
对于线性电源而言，其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比：也即说如果输入市电的频率越低时，线性电源就需要越大的电容和变压器，反之亦然。
由于当前一直采用的是60Hz（有些国家是50Hz）频率的AC市电，这是一个相对较低的频率，所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。
此外，AC市电的浪涌越大，线性电源的变压器的个头就越大。
由此可见，对于个人PC领域而言，制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动，因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。
三级管电路工作原理及详解一、引言三极管是一种常用的半导体器件，广泛应用于各种电路中。
它具有放大信号、开关控制和稳压等特性，是现代电子设备中不可或缺的元件之一。
本文将深入探讨三极管电路的工作原理和详解，以帮助读者更好地理解和应用三极管。
二、三极管基本概述三极管是由三个不同掺杂的半导体材料组成，常用的有NPN型和PNP型两种。
其中，NPN型三极管中央是N型半导体，两侧是P型半导体；PNP型三极管中央是P型半导体，两侧是N型半导体。
三极管的结构决定了它具有双向导通的特点。
三、三极管的工作原理3.1 NPN型三极管工作原理1.充电过程：–基极与发射极之间施加正向电压。
–发射极和基极之间形成正向偏压。
–发射极注入少量电子到基区。
2.放电过程：–基极电压接近零。
–发射区的少数载流子都陷于基区。
–收集区电流几乎是零。
3.放大过程：–基极电压逆向偏置。
–发射极和基极之间形成反向偏压。
–基极电流引起发射极电流的增加，形成放大效应。
3.2 PNP型三极管工作原理1.充电过程：–基极与发射极之间施加负向电压。
–发射极和基极之间形成负向偏压。
–发射极抽取少量电子从基区。
2.放电过程：–基极电压接近零。
–发射区的少数载流子都陷于基区。
–收集区电流几乎是零。
3.放大过程：–基极电压逆向偏置。
–发射极与基极之间形成反向偏压。
–基极电流引起发射极电流的减小，形成放大效应。
四、三极管的应用三极管由于其特性，在电子电路中有广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景： 1. 放大器：使用三极管可以放大微弱的信号，使之变得可用于其他电路。
2. 开关控制：三极管可以作为开关，控制电路的通断。
3. 稳压器：利用三极管的特性，可以设计稳压电路，保持输出电压的稳定性。
4. 正弦波发生器：三极管可以用于正弦波发生器的设计，产生各种频率的信号。
五、三极管的优缺点5.1 优点•体积小、重量轻，便于集成和组装。
•功耗低，效率高。
•放大范围宽，稳定性好。
开关三级管工作原理图
以下为开关三级管的工作原理图：
1. 开关三级管由三个晶体管组成，分别为T1，T2，T3。
2. T1晶体管的基极（B1）通过一个电阻连接到输入信号源
（如微处理器或逻辑门电路）。
3. T1晶体管的集电极（C1）通过一个负载电阻连接到正电源，同时也连接到T2晶体管的基极（B2）。
4. T2晶体管的发射极（E2）通过一个电阻连接到地。
5. T2晶体管的集电极（C2）通过一个负载电阻连接到正电源，同时也连接到T3晶体管的基极（B3）。
6. T3晶体管的发射极（E3）通过一个电阻连接到地。
7. T3晶体管的集电极（C3）通过一个负载电阻连接到正电源。
8. 输出信号通过连接在T3晶体管的集电极（C3）和负载电阻
之间的节点得到。
工作原理：
当输入信号高电平时，T1晶体管导通，将T2晶体管的基极带
到高电平。
因此，T2晶体管导通，从而将T3晶体管的基极带
到高电平。
最终，T3晶体管导通，导通路径形成，输出信号
为高电平。
当输入信号低电平时，T1晶体管截断，将T2晶体管的基极带到低电平。
因此，T2晶体管截断，导致T3晶体管的基极也被带到低电平。
最终，T3晶体管截断，导通路径断开，输出信号为低电平。
总结：开关三级管通过控制输入信号的高低电平，实现了将输出信号切换为高电平或低电平的功能。
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。
NPN型三极管的工作原理及电路设计NPN型三极管，由三块（半导体）构成，其中两块N型和一块P型半导体组成，P型半导体在中间，两块N型半导体在两侧，三极管是（电子）电路中最重要的器件，他主要的功能是（电流）放大和开关的作用。
实际上，只要你了解了三极管的特性，对你使用（单片机）就顺手很多了。
大家其实也都知道三极管具有放大作用，但如何去真正理解它，却是你以后会不会使用大部分电子电路和IC的关键。
我们一般所说的普通三极管是具有电流放大作用的器件。
其它的三极管也都是在这个原理基础上功能延伸。
三极管的符号如下图左边，我们就以NPN型三极管为例来说说它的（工作原理）。
它就是一个以b（基极）电流Ib来驱动流过CE的电流Ic的器件，它的工作原理很像一个可控制的阀门。
左边细管子里蓝色的小水流冲动杠杆使大水管的阀门开大，就可允许较大红色的水流通过这个阀门。
当蓝色水流越大，也就使大管中红色的水流更大。
如果放大倍数是100，那么当蓝色小水流为1千克/小时，那么就允许大管子流过100千克/小时的水。
三极管的原理也跟这个一样，放大倍数为100时，当Ib（基极电流）为1mA时，就允许100mA的电流通过Ice。
这个原理大家可能也都知道，但是把它用在电路里的状况能理解，那单片机的运用就少了一大障碍了。
最常用的连接如下图：我们来分析一下这个电路，如果它的放大倍数是100，基极电压我们不计。
基极电流就是10V÷10K＝1mA，集电极电流就应该是100mA。
根据欧姆定律，这样Rc上的电压就是0.1A×50Ω＝5V。
那么剩下的5V就吃在了三极管的C、E极上了。
好！现在我们假如让Rb为1K，那么基极电流就是10V÷1K＝10mA，这样按照放大倍数100算，Ic就是不是就为1000mA也就是1A了呢？假如真的为1安，那么Rc上的电压为1A×50Ω＝50V。
啊？50V！都超过（电源）电压了，三极管都成发电机了吗？其实不是这样的。
晶体三极管的开关电路和放大电路的工作过程晶体三极管是一种重要的半导体器件，常用于电子学中的开关和放大电路中。
它具有高频特性、低噪声以及较高的放大能力，因此被广泛应用于各种电子设备中。
下面我们来详细了解晶体三极管在开关电路和放大电路中的工作原理和过程。
一、晶体三极管的基本结构及工作原理晶体三极管由发射极、基极和集电极组成，通过控制发射极电流来实现对集电极电流的调控。
当在基极端加上一个小信号电压时，将使发射极与基极之间的耗尽层宽度发生变化，进而改变发射极电流，从而达到放大电压信号的目的。
1. 晶体三极管在开关电路中的工作过程晶体三极管可以作为一个二极管开关，用来控制电路的通断。
当在基极端加上一个正电压时，将使发射极-基极间的耗尽层封锁，导通电流，此时处于导通状态；当在基极端加上一个反向偏置电压时，将使发射极-基极间的耗尽层扩大，截至电流，此时处于截至状态。
晶体三极管可以根据基极端的输入信号来控制电路的开关状态。
2. 晶体三极管在放大电路中的工作过程晶体三极管可以作为放大器使用，用来放大小信号电压。
在放大电路中，通过在基极端施加一个交流信号电压，使得发射极-基极之间的电流产生相应变化，从而得到经放大的输出信号。
晶体三极管的放大能力由其电流放大倍数β来决定，β值越大，放大能力越强。
二、晶体三极管的开关电路和放大电路设计1. 晶体三极管开关电路设计晶体三极管开关电路常用于数字电路中，可以实现逻辑门、计数器等功能。
设计开关电路时需要合理选择电阻、电容等元件参数，以保证电路的稳定性和可靠性。
还需要注意控制信号的功率和频率范围，以满足具体应用的需求。
2. 晶体三极管放大电路设计晶体三极管放大电路常用于模拟电路中，可以实现音频放大、射频放大等功能。
设计放大电路时需要考虑输入输出阻抗的匹配、电压和电流的偏置设置、负载电阻的选择等因素，以提高电路的放大性能和线性度。
三、晶体三极管在实际电路中的应用晶体三极管广泛应用于各种电子设备中，如放大器、收音机、电视机、电脑等。
三极管的工作原理三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极C，基极B，发射极E。
分成NPN和PNP 两种。
我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。
一、电流放大下面的分析仅对于NPN型硅三极管。
如上图所示，我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib；把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流 Ic。
这两个电流的方向都是流出发射极的，所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。
三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制（假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话），并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍，即电流变化被放大了β倍，所以我们把β叫做三极管的放大倍数（β一般远大于1，例如几十，几百）。
如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib的变化，Ib的变化被放大后，导致了Ic 很大的变化。
如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的，那么根据电压计算公式 U=R*I 可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。
我们将这个电阻上的电压取出来，就得到了放大后的电压信号了。
二、偏置电路三极管在实际的放大电路中使用时，还需要加合适的偏置电路。
这有几个原因。
首先是由于三极管BE结的非线性（相当于一个二极管），基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生（对于硅管，常取0.7V）。
当基极与发射极之间的电压小于0.7V时，基极电流就可以认为是0。
但实际中要放大的信号往往远比 0.7V要小，如果不加偏置的话，这么小的信号就不足以引起基极电流的改变（因为小于0.7V时，基极电流都是0）。
如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流（叫做偏置电流，上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的，所以它被叫做基极偏置电阻），那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时，小信号就会导致基极电流的变化，而基极电流的变化，就会被放大并在集电极上输出。
npn三极管开关电路一、引言npn三极管是一种常用的电子元件，广泛应用于各种电路中。
其中，npn三极管开关电路是其常见的一种应用。
本文将详细介绍npn三极管开关电路的原理、特点以及应用。
二、npn三极管开关电路的原理npn三极管开关电路是利用npn三极管的导通和截止特性来控制电路的通断。
其原理如下：1. 导通状态：当npn三极管的基极正极电压高于发射极时，基极发生正向偏置，此时电流流经集电极-发射极之间，三极管导通，电路通断由三极管的负载决定。
2. 截止状态：当npn三极管的基极正极电压低于发射极时，基极发生反向偏置，此时电流无法流经集电极-发射极之间，三极管截止，电路处于断开状态。
三、npn三极管开关电路的特点npn三极管开关电路具有以下特点：1. 快速响应：npn三极管的导通和截止转换速度非常快，使得开关电路能够迅速响应控制信号的变化。
2. 高可靠性：npn三极管具有较高的工作稳定性和可靠性，能够在长时间内稳定地工作。
3. 大电流承载能力：npn三极管可以承受较大的集电极电流，因此适用于需要大电流的开关电路。
4. 低功耗：npn三极管的开关电路在截止状态时几乎不消耗功率，因此能够节省能源。
四、npn三极管开关电路的应用npn三极管开关电路可以应用于各种电路中，常见的应用包括：1. 电源开关：利用npn三极管开关电路可以实现对电源的开关控制，从而实现对电路的通断控制。
2. 自动控制系统：npn三极管开关电路可以作为自动控制系统中的开关元件，用于控制各种设备的启停。
3. 电子计算机系统：npn三极管开关电路可以用于电子计算机系统中的存储器开关控制、信号传输等方面。
4. 传感器控制：npn三极管开关电路可以与传感器结合使用，实现对传感器信号的放大和控制。
五、总结npn三极管开关电路是一种常见且重要的电子电路应用。
通过对npn三极管的导通和截止特性的控制，可以实现对电路的通断控制。
npn三极管开关电路具有快速响应、高可靠性、大电流承载能力和低功耗等特点，广泛应用于电源开关、自动控制系统、电子计算机系统和传感器控制等领域。
8550典型开关电路1. 引言开关电路是电子电路中常见的一种电路类型，它可以实现电路的打开和关闭，控制信号的传输和处理。
8550典型开关电路是一种基于8550三极管的电路设计，通过对三极管的控制，实现电路的开关功能。
本文将介绍8550典型开关电路的原理、设计和应用。
2. 8550三极管简介8550是一种PNP型三极管，具有以下特性： - 集电极电流最大为700mA，集电极功耗最大为625mW； - 最大集电极-基极电压为-45V，最大集电极-发射极电压为-40V； - 最大电流放大倍数为200，最小直流电流放大倍数为80； - 工作温度范围为-55℃至150℃。
3. 8550典型开关电路原理8550典型开关电路基于8550三极管的PNP型特性，通过对三极管的控制电流来实现电路的开关功能。
下面是8550典型开关电路的原理图：R1+5V ---/\/\/\---+||+---------|---------+| | || | |R2 | |+5V ---/\/\/\---+ || |C1 | |+5V ---| |---+ | || | || | |---|---8550 || | || | || | || | |---|---GND || | || | |---|---LED || | || | |GND GND GND•R1和R2是限流电阻，用来限制电流流过8550三极管和LED；•C1是滤波电容，用来滤除电路中的噪声；•LED是发光二极管，用来显示电路的开关状态。
4. 8550典型开关电路设计8550典型开关电路设计的目标是实现电路的可靠开关功能，下面是设计步骤：步骤1：确定输入电压和电流根据具体应用场景，确定输入电压和电流的要求。
例如，假设输入电压为5V，输入电流为20mA。
步骤2：计算限流电阻R1和R2根据输入电压和电流的要求，使用欧姆定律计算限流电阻R1和R2的阻值。
假设LED的工作电压为2V，根据欧姆定律可得：R1 = (5V - 2V) / 20mA = 150ΩR2 = (5V - 0.7V) / 20mA = 215Ω根据市售电阻的阻值，选择最接近的标准阻值。
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。
介绍10种三极管开关驱动电路图NPN和PNP三极管原理及电路设计一、基本概念与原理三极管最主要的功能是（电流）放大（（模拟）电路）和开关作用（（数字电路）），常用的三极管有：S9014、S8550等型号。
三极管由两个PN结构成，共用的一个电极成为三极管的基极(用字母b表示)。
其他的两个电极成为集电极(用字母c表示)和发射极(用字母e表示)。
由于不同的组合方式，形成了一种是NPN型的三极管，另一种是PNP型的三极管。
三极管最基本的作用是放大作用，它可以把微弱的电（信号）变成一定强度的信号，当然这种转换仍然遵循能量守恒，它只是把（电源）的能量转换成信号的能量罢了。
三极管有一个重要参数就是电流放大系数β。
当三极管的基极上加一个微小的电流时，在集电极上可以得到一个是基极电流β倍的电流，即集电极电流。
集电极电流随基极电流的变化而变化，并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化，这就是三极管的放大作用。
二、三极管放大（电路设计）与应用在电路设计当中，应用最多的当属三极管，它常常把微弱小信号经过放大来驱动蜂鸣器、（LED）、继电器等需要较大电流的器件。
三、三极管（开关电路）设计与应用（晶体管）作为开关使用时，要用PNP型来控制接Vcc的引线（作为下管），用NPN型的晶体管来控制接地的引线（作为上管）；（P/N-MOS管也是同样道理）下面详细介绍10种三极管开关（驱动电路）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。
（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。
（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。
（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。
三极管组成的光控开关电路原理图_四款光控开关电路图什么是光控开关光控开关/光控时控器采用先进的嵌入式微型计算机控制技术，融光控功能和普通时控器两大功能为一体的多功能高级时控器（时控开关），根据节能需要可以将光控探头（功能）与时控功能同时启用，将达到最佳节能效果。
是路灯、景观灯、广告灯箱、霓虹灯等设备的最佳节能控制装置；可广泛应用于街道、铁路、车站、航道、学校及供电部门等一切需要时间控制的应用场所。
现在国内主要的品牌有灯联网、艾贝斯等，代表型号有ET101.1、ET102.1等。
光控开关功能和用途本系列智能光控开关，可以根据用户设定的时间（光照度门限）值，自由控制用电器的电源开关。
广泛用于路灯、霓虹灯、广告灯等需要按时间控制电源开关的用电设备。
用户可以根须需求设定四组开关灯时间，可以实现多时段开关灯。
用户也可以利用光控探头采集当地光照度，实现根据光照度开关灯。
四款光控开关电路图电路图一：光控开关在室内5~6 米范围内，可用手电光进行遥控，可以很方便地开启或关闭家用电器。
工作原理：电路如图192 所示。
由三极管VT1、光电二极管等组成光接收电路。
每接收到光照一次，就使由三极管VT2、VT3组成的双稳态电路发生翻转，通过三极管VT4 去驱动继电器K 工作，以控制家用电器的电源开关。
电路图二：声光控节能灯座节电效果显著，采用该灯座白天灯不亮，夜间有声音灯即亮该灯座电路简洁，声控部分采用了驻极体话筒，电路见附图所示220V电源经桥式整流220kΩ电阻降压100μF电容滤波后得到5V电压供给数字集成电路HD14011工作白天有光照时，光电二极管2CU呈低阻状态，IC的{1} {2}脚为低电位，{3}脚为高电位，白天不论有无声音，即不论{4}脚电位如何，{13}脚始终钳位于高电位，{12}脚也为高电位因此{11}脚为低电位，可控硅截止，灯泡不亮夜晚无光照时，U呈高阻状态，{3}脚为低电位，这时若有人发出声响，驻极体话筒拾取信号，经{5} {6}脚输入到放大器放大后由臆脚输出当{4}脚为低时，{13}脚也为低，{11}脚为高，触发可控硅BT169导通，灯泡点亮同时10μF电容充电，充电之初{8} {9}脚为高电位，使{12}脚为低电位声音过后，{13}脚恢复高电位，但由于{12}脚为低电位，所以{11}脚继续保持高电位，灯继续点亮10μF电容继续充电几十秒钟后，{8} {9}脚为低电位，{11}脚也翻转为低电位，可控硅截止，灯灭。
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饱和导通状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并丐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。
开关三极管正是基于三极管的开关特性来工作的。
PNP型三极管：由2块P型半导体中间夹着1块N型半导体所组成的三极管,称为PNP型三极管。
也可以描述成,电流从发射极E流入的三极管. PNP型三极管发射极电位最高,集电极电位最低,UBE<0.NPN型三极管：由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成的三极管,称为NPN型三极管. 也可以描述成,电流从发射极E流出的三极管.两者的区别：NPN和PNP主要就是电流方向和电压正负不同，说得“丏业”一点，就是“极性”问题。
NPN 是用 B→E 的电流（IB）控制 C→E 的电流（IC），E极电位最低，丐正常放大时通常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，丐正常放大时通常C极电位最低，即 VC < VB < VE。
PNP与NPN型传感器其实就是利用三极管的饱和和截止，输出两种状态，属于开关型传感器。
但输出信号是截然相反的，即高电平和低电平。
NPN输出是低电平0，PNP输出的是高电平1。
接近开关：接近开关有两线制和三线制之区别，三线制接近开关又分为NPN型和PNP 型，它们的接线是不同的。
请见下图所示：三线制简单的讲就是信号输出分PNP型（24V输出）和NPN型（0V输出）。
三极管放大电路与开关电路的设计这一期中主要聊聊三极管，谈及三极管，但凡学过（模电）的都知道，先学了PN结，然后根据（二极管）单向导通性学的是二极管，紧接着学的就是三极管了。
三极管在模电中常常被用作放大的作用，但是在实际中也常常被用作开关作用，但是很多人在学了三极管后，就没有在实际中接触到三极管，同时也使用的是课本中“理想”的方法分析三极管电路，所以在应用中对三极管就非常“迷”，这一期首先通过课本的方式温习一遍由三极管组成的“共射电路”，然后通过查看datasheet的方式了解三极管的常用（参数），接着通过实际应用的方式，设计三极管放大电路与（开关电路）01基本共射电路结构图26 基本共射电路如图26所示，这是由NPN三极管组成的基本的共射电路，首先一个问题它为什么叫做共射电路？这是由于输入回路由基极和发射极组成，输出回路由集电极和发射极组成，由于发射极是两个回路的公共端，所以称该电路为共射放大电路，同理共基电路、共集电路也是这个原理起名的。
这里就不介绍三极管内部工艺，直接看共射电路常见的题目。
下图所示电路，已知Vcc=15V，β=100，Ube=0.7V。
请问：（1）、Rb=50kΩ时，输出电压Uo为多少？（2）、若T临界饱和，那么Rb至少为多少？图27 共射电路问题（1）首先求得基极（电流）：再求得集电极电流：所以（电阻）Rc两端电压为：最后求得输出电压Uo为：那么怎么根据以上信息判断三极管T处于截止、饱和、放大区域呢？可以根据以下结论判断：截止区：发射结电压小于开启电压（反向偏置）且集电极反向偏置（集电结电压大于发射结电压）：放大区：发射结正向偏置且集电极反向偏置：饱和区：发射结和集电结处于正向偏置：这里要注意发射结正偏和集电结正偏是不一样的，切勿搞混淆了。
这里三极管的发射结电压Ube=0.7V,集电结电压Uce=2V,所以：所以发射结正向偏置且集电结反向偏置，那么可以判断三极管处于放大区域。
三极管开关电路工作原理解析图一所示是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， Ic<hFE 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、饱和态如同通路实验：三极管的开关作用简单三极管开关：电路如图5，电阻RC是LED限流用电阻，以防止电压过高烧坏LED（发光二极管），将输入信号 VIN 从0 调到最大 (等分为约20 个间隔)，观察并记录对的 VOUT 以及LED 的亮度。
当三极管开关为断路时，VOUT=VCC =12 V，LED 不亮。
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。
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。
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)。
838电子
一、三极管开关电路的分析设计
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。
(838电子资源)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。
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。
在理想状况下，根据奥姆定律三极管呈饱和时，其集电极电流应该为﹕
因此，基极电流最少应为：
(式1)
上式表出了IC和IB之间的基本关系，式中的β值代表三极管的直流电流增益，对某些三极管而言，其交流β值和直流β值之间，有着甚大的差异。
欲使开关闭合，则其Vin值必须够高，以送出超过或等于(式1) 式所要求的最低基极电流值。
由于基极回路只是一个电阻和基射极接面的串联电路，故Vin可由下式来求解﹕
式2)
一旦基极电压超过或等于(式2) 式所求得的数值，三极管便
导通，使全部的供应电压均跨在负载电阻上，而完成了开关
的闭合动作。
总而言之，三极管接成图1的电路之后，它的作用就和一只与负载相串联的机械式开关一样，而其启闭开关的方式，则可以直接利用输入电压方便的控制，而不须采用机械式开关所常用的机械引动(mechanical actuator)﹑螺管柱塞(solenoid plunger)或电驿电枢(relay armature)等控制方式。
为了避免混淆起见，本文所介绍的三极管开关均采用NPN三极管，当然NPN三极管亦可以被当作开关来使用，只是比较不常见罢了。
例题1
试解释出在图2的开关电路中，欲使开关闭合(三极管饱和) 所须的输入电压为何﹖并解释
出此时之负载电流与基极电流值﹖
解﹕由2式可知，在饱和状态下，所有的供电电压完
全跨降于负载电阻上，因此
由方程式(1) 可知
因此输入电压可由下式求得﹕
图2 用三极管做为灯泡开关
由例题1-1得知，欲利用三极管开关来控制大到1.5A
的负载电流之启闭动作，只须要利用甚小的控制电压和
电流即可。
此外，三极管虽然流过大电流，却不须要装
上散热片，因为当负载电流流过时，三极管呈饱和状态，
其VCE趋近于零，所以其电流和电压相乘的功率之非常
小，根本不须要散热片。
二、三极管开关与机械式开关的比较
截至目前为止，我们都假设当三极管开关导通时，其基极与射极之间是完全短路的。
事实并非如此，没有任何三极管可以完全短路而使VCE=0，大多数的小信号硅质三极管在饱和时，VCE(饱和) 值约为0.2伏特，纵使是专为开关应用而设计的交换三极管，其VCE(饱和) 值
顶多也只能低到0.1伏特左右，而且负载电流一高，VCE(饱和) 值还会有些许的上升现象，虽然对大多数的分析计算而言，VCE(饱和) 值可以不予考虑，但是在测试交换电路时，必须明白VCE(饱和) 值并非真的是0。
虽然VCE(饱和)的电压很小，本身微不足道，但是若将几个三极管开关串接起来，其总和的压降效应就很可观了，
不幸的是机械式的开关经常是采用串接的方式来工作的，如图3(a)所示，三极管开关无法
模拟机械式开关的等效电路(如图3(b)所示)来工作，这是三极管开关的一大缺点。
图3 三极管开关与机械
式开关电路
幸好三极管开关虽然不
适用于串接方式，却可以
完美的适用于并接的工
作方式，如图4所示者即
为一例。
三极管开关和传统的机械式开关相较，具有下列四大优点﹕
图4三
极管开关之
并联联接
（1）三极管
开关不具有
活动接点部
份，因此不
致有磨损之
虑，可以使
用无限多次，一般的机械式开关，由于接点磨损，顶多只能使用数百万次左右，而且其接点易受污损
而影响工作，因此无法在脏乱的环境下运作，三极管开关既无接点又是密封的，因此无此顾虑。
（2）三极管开关的动作速度较一般的开关为快，一般开关的启闭时间是以毫秒 (ms)来计算的，三极管开关则以微秒(μs)计。
（3）三极管开关没有跃动(bounce) 现象。
一般的机械式开关在导通的瞬间会有快速的连续启闭动作，然后才能逐渐达到稳定状态。
（4）利用三极管开关来驱动电感性负载时，在开关开启的瞬间，不致有火花产生。
反之，当机械式开关开启时，由于瞬间切断了电感性负载样上的电流，因此电感之瞬间感应电压，将在接点上引起弧光，这种电弧非但会侵蚀接点的表面，亦可能造成干扰或危害。
