貼片三極管知識總結-貼片三極管的開關作用與機械式開關比較

貼片三極管

貼片三極管基本作用是放大，它可以把微弱的電信號放大到一定強度，當然這種轉換仍然遵循能量守恒，它只是把電源的能量轉換成信號的能量罷了。

貼片三極管的分類

按極性劃分為兩種：一種是NPN型 三極管，是目前最常用的一種，另一種是PNP型三極管 。按材料分為兩種：一種是硅三極管，目前是最常用的一種，另一種是鍺三極管，以前這種三極管用的多。

三極按工作頻率劃分為兩種：一種是低頻三極管，主要用于工作頻率比較低的地方；另一種是高頻三極管，主要用于工作頻率比較高的地方。

按功率分為三種：一種是小功率三極管，它的輸出功率小些；一種是中功率三極管，它的輸出功率大些；另一種是大功率三極管，它的輸出功率可以很大，主要用于大功率輸出場合。按用途分為：放大管和開關管。

貼片三極管的作用及要求

三極管有一個重要參數就是電流放大系數β。當三極管的基極上加一個微小的電流時，在集電極上可以得到一個是注入電流β倍的電流，即集電極電流。并且基極電流很小的變化可以引起集電極電流很大的變化，這就是貼片三極管的放大作用。

三極管還可以作電子開關，以及配合其它電子元件還可以構成振蕩器等。 在代換時，必須了解清楚原管子（或要求的管子）的性能(是通用三極管、是開關三極管等)、結構(如達林頓管、帶阻貼片三極管、組合貼片三極管)或有特殊要求(如高反壓、低噪聲等)及—些主要參數然后從手冊(或公司數據手冊)找同一性能、功能、結構及參數相似的進行試驗或代換，另外，要注意的是工作頻率(是MF段、HF段、VHF段或UHF段等)．選用的要滿足工作頻率的要求。

貼片三極管的開關作用解析
（一）貼片三極管的開關電路

三極管除了可以當做交流信號放大器之外，也可以做為開關之用。嚴格說起來，三極管與一般的機械接點式開關在動作上并不完全相同，但是它卻具有一些機械式開關所沒有的特點。開關三極管處于飽和導通狀態的特征是發射結，集電結均處于正向偏置。

而處于放大狀態的三極管的特征是發射結處于正向偏置，集電結處于反向偏置。這也是可以使用電壓表測試發射結，集電結的電壓值判定三極管工作狀況的原理。開關三極管正是基于三極管的開關特性來工作的。

開關三極管的外形與普通三極管外形相同，它工作于截止區和飽和區，相當于電路的切斷和導通。由于它具有完成斷路和接通的作用，被廣泛應用于各種開關電路中，如常用的開關電源電路、驅動電路、高頻振蕩電路、模數轉換電路、脈沖電路及輸出電路等。

當加在三極管發射結的電壓大于PN結的導通電壓，并且當基極的電流增大到一定程度時，集電極電流不再隨著基極電流的增大而增大，而是處于某一定值附近不再怎么變化，此時三極管失去電流放大作用，集電極和發射極之間的電壓很小，集電極和發射極之間相當于開關的導通狀態，即為三極管的導通狀態。

負載電阻被直接跨接于三極管的集電極與電源之間，而位居三極管主電流的回路上，輸入電壓Vin則控制三極管開關的開啟(open)與閉合(closed)動作，當三極管呈開啟狀態時，負載電流便被阻斷，反之，當三極管呈閉合狀態時，電流便可以流通。

（二）貼片三極管的開關作用

簡單貼片三極管開關：電路如下圖，電阻RC是LED限流用電阻，以防止電壓過高燒壞LED（發光二極管），將輸入信號 VIN 從0 調到最大 （等分為約20 個間隔），觀察并記錄對的 VOUT 以及LED 的亮度。當貼片三極管開關為斷路時，VOUT =VCC =12 V，LED 不亮。當貼片三極管開關通路時，VOUT = 0.2V ，LED 會亮。

改良貼片三極管開關：因為三極管由截止區過度到飽和區需經過線性區，開關的效果不會有明確的界線。為使貼片三極管開關的效果明確，可串接兩個貼片三極管，電路如下圖。同樣將輸入信號 VIN 從0 調到最大 （等分為約20 個間隔），觀察并記錄對應的VOUT 以及LED 的亮度。

（三）貼片三極管開關與機械式開關的比較

貼片三極管開關和傳統的機械式開關相較，具有下列四大優點﹕

（1）貼片三極管開關不具有活動接點部份，因此不致有磨損之慮，可以使用無限多次，一般的機械式開關，由于接點磨損，頂多只能使用數百萬次左右，而且其接點易受污損而影響工作，因此無法在臟亂的環境下運作，貼片三極管開關既無接點又是密封的，因此無此顧慮。

（2）機械式開關的動作速度較一般的開關為快，一般開關的啟閉時間是以毫秒（ms）來計算的，貼片三極管開關則以微秒（μs）計。

（3）貼片三極管開關沒有躍動（bounce）現象。一般的機械式開關在導通的瞬間會有快速的連續啟閉動作，然后才能逐漸達到穩定狀態。

（4）利用貼片三極管開關來驅動電感性負載時，在開關開啟的瞬間，不致有火花產生。反之，當機械式開關開啟時，由于瞬間切斷了電感性負載樣上的電流，因此電感之瞬間感應電壓，將在接點上引起弧光，這種電弧非但會侵蝕接點的表面，亦可能造成干擾或危害。

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