小东西，大学问，浅谈三极管之开关

       今天，我们来谈谈三极管，想必知道电子这个行业的人都认识三极管这个普通的器件，在一些低成本的产品或者是各种玩具中都可以见到他们的身影，今天我就来说说三极管在作为开关器件使用时的一些技巧！

        首先TTL晶体三极管按照驱动能力来分可以分为小信号开关电路和功率开关电路，按晶体管连接方式可分为发射级接地(PNP是发射极接电源)和射级跟随开关电路！一般用的比较多的就是发射极接地电路了

一：发射极接地开关电路

        当然这两个电路与实际设计还是存在一定差距，如果只应用于一般的低速开关电路，那么他们完全可以胜任，但是应用于高速开关电路就不是很合适了。原因是因为当三极管关闭的时候基极的电荷无法迅速泄放，就导致三极管无法迅速关断，这也就限制这两个电路在高速开关中的应用了！所以就有了相应的解决方法：添加快速泄放电容

        添加了快速泄放电容之后，那么当输入信号突然由低电平转为高电平时，电容被视为短路，三极管基极被快速注入了电流，加速了三极管的导通。反之当输入信号突然由高电平转为低电平时，电容也被视为短路，加快了基极电荷的释放，加快了三极管的关断！

二：实际电路设计

       在实际的设计中还要考虑三极管的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(通常取三极管最小hfe进行计算)来计算基极电阻，要为基极电流留有0.5~1的裕量(防止三极管烧毁)！

对于硅三极管来说，其基射极接面之正向偏压值约为0.65V，因此欲使三极管关闭，Vin必须低于0.65V。通常的设计中，为了确保三极管有效地处于截止状态，往往使Vin值低于0.3V。相反，要使三极管工作在饱和区，就要使Vin达到足够高的电压。集电极电流足够大，使整个电源电压都落在负载上，也就是使Vce几乎接近于0。那么此时集电极的电流就是

那么此时的基极电流至少为：

那么我们就可以知道最小的Vin是：

当然如果你的驱动电压Vin是知道的，那么就可以求出相应的基极电阻。这里要指出一点，式中的B值代表着三极管的直流增益，对于某些三极管来说，其交流B值和直流B值之间有着甚大的差异，欲使开关闭和可能需要更大的驱动电压！

三：三极管开关与机械式开关的比较！

       截止到目前为止，我们都认为三极管导通时，其集电极和发射极是完全短路的， 事实并非如此，没有任何的三极管可以完全短路而使Vce=0.大多数的小信号硅三极管在饱和时Vce值约为0.2V，纵使是转为开关应用而设计的三极管在饱和时其Vce值顶多只有0.1V。虽然在某些应用中这个压降微不足道，但是若将几个三极管串接起来，这个总压降就很可观了！，不幸的是机械式开关经常采用串接的方式来工作的，三极管无法模拟机械式开关的等效电路(如下图)来工作。这是三极管开关的一大缺点！

虽然三极管开关不适用于串接的工作方式，但是他可以完美的应用于并接的工作方式。(如下图)

如果在一个系统中需要检测外部的多个参数变量来一起控制某个东西，并接方法就很实用！

好了，说了这么多现在来总结一下吧！

(1)三极管开关不具有活动接触点部分，因此不需要考虑机械式开关闭合点磨损的缺点，机械式开关最多使用数百次左右，而且其接触点易受污染！无法在脏乱的环境下工作，三家管开关既无接点，又是密封的，完全不需要顾虑！

(2)三极管的开关动作较一般的开关为快，一般开关的启闭时间以毫秒(ms)计，三极管开关则以微妙(us)计!

(3)三极管开关没有悦动现象(即开关毛刺)，一般的机械式开关在导通瞬间会有快速的启闭动作，然后慢慢稳定下来！

(4)利用三极管开关来驱动感性负载时，在开关开启瞬间，不会有火花产生，而当机械式开关开启时，由于瞬间切断了电感性负载，上的电流因此感性负载产生的瞬间电压将会在接点上引起火花，会对周围的电路造成干扰，对人也造成危害！

哎，终于码完字了，累死了！！！求给分