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為什么晶體管在電路中常被用做開關(guān)

2020-11-10
來源:賢集網(wǎng)
關(guān)鍵詞: 晶體管 LED 集電極 發(fā)射極

晶體管可以用作開關(guān)和放大器,并且在電路中起到很大的作用,。那么我們?nèi)绾芜B接晶體管,,才能使其用作電路中的開關(guān)?

首先,,為什么晶體管在電路中被用作開關(guān)?

有很多不同種類的開關(guān),,以下陳列的是各種開關(guān):按鈕開關(guān),,翹板開關(guān),,滑動(dòng)開關(guān),DIP開關(guān),,按鍵開關(guān),,撥動(dòng)開關(guān),刀開關(guān),,它們的功能與晶體管相同,,它們在電路中連接到開關(guān)輸出側(cè)的負(fù)載,下面的電路使用單刀開關(guān)來打開或關(guān)閉負(fù)載(LED),。

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如果以上這些開關(guān)具有相同的用途,那么為什么晶體管經(jīng)常被用作電路中的開關(guān)呢?

原因是晶體管是電氣開關(guān),。

與上面的機(jī)械開關(guān)不同,,晶體管通過電流來導(dǎo)通或截止。機(jī)械開關(guān),例如單刀開關(guān),,按鈕開關(guān),,需要人工進(jìn)行開關(guān)。但是,,晶體管的開啟和關(guān)閉不是通過人為干預(yù),,而是通過電流來控制。

兩者都有自己的用途,。機(jī)械開關(guān)通常在電子電路的外部使用,,在這種情況下,人們需要控制各種功能,,例如用于打開或關(guān)閉設(shè)備的ON-OFF開關(guān),,音量控制等。

當(dāng)我們只想通過晶體管的通斷狀態(tài)來接通或關(guān)斷器件時(shí),,就使用晶體管,。作為晶體管完美地用作電氣開關(guān)的主要示例,我們將在下面介紹,。

如何將晶體管作為電路中的開關(guān)進(jìn)行連接?

現(xiàn)在我們知道了為什么將晶體管用作開關(guān),,現(xiàn)在我們討論如何連接晶體管以在電路中用作開關(guān)。

晶體管是三引腳器件,,由雙極結(jié)型晶體管(BJT)的基極,,集電極發(fā)射極組成。發(fā)射極是第一引腳,,基極是中間引腳,,集電極是第三引腳。

為了將晶體管作為電路中的開關(guān)連接,,我們將將晶體管導(dǎo)通的設(shè)備的輸出連接到晶體管的基極,。發(fā)射極將連接到電路的接地端。集電極將連接到晶體管將導(dǎo)通的負(fù)載和電路的電源電壓,。

該電路中有幾個(gè)不同的部分,。檢測運(yùn)動(dòng)的部分是PIR運(yùn)動(dòng)傳感器。當(dāng)此傳感器檢測到運(yùn)動(dòng)時(shí),,它將運(yùn)動(dòng)能量轉(zhuǎn)換為電流,。許多電子設(shè)備都這樣做。它們將機(jī)械轉(zhuǎn)換為電流,。PIR運(yùn)動(dòng)傳感器可以做到這一點(diǎn),。一旦檢測到運(yùn)動(dòng),便將電流輸出到其引腳3的輸出引腳,。由于此輸出為電流,,因此可用于導(dǎo)通晶體管,。

由于PIR運(yùn)動(dòng)傳感器輸出電流,并且晶體管是開關(guān),,因此它是與晶體管工作的理想開關(guān),。機(jī)械開關(guān)是人需要按下操作時(shí)使用的開關(guān),晶體管是電流接通時(shí)的開關(guān),。因此,,當(dāng)我們希望電流控制電路中開關(guān)的狀態(tài)時(shí),可以使用晶體管,。

當(dāng)PIR傳感器未檢測到運(yùn)動(dòng)時(shí),,它不輸出電流,因此晶體管不會(huì)導(dǎo)通,。當(dāng)晶體管的基極沒有接收到足夠的電流時(shí),,沒有電流可以從發(fā)射極流到集電極為負(fù)載供電,在這種情況下,,負(fù)載是電動(dòng)機(jī),。

即使晶體管的集電極需要正電壓(對(duì)于NPN晶體管)才能工作,它也不會(huì)僅僅因?yàn)橛须妷憾鴮?dǎo)通,。這是因?yàn)楫?dāng)晶體管沒有接收到足夠的基極電壓時(shí),,它會(huì)充當(dāng)開路。當(dāng)晶體管開路時(shí),,沒有電流可以流到地,。因此,提供給直流電動(dòng)機(jī)的+ 9V直流電壓沒有電勢,。電動(dòng)機(jī)兩端的電壓均為+ 9V,。只有當(dāng)晶體管導(dǎo)通并且電流可以流到地時(shí),才有確定的電位,。

當(dāng)運(yùn)動(dòng)檢測器檢測到運(yùn)動(dòng)時(shí),,它會(huì)從其輸出引腳輸出電流到晶體管的基極。該電流使晶體管導(dǎo)通,,因此晶體管現(xiàn)在可以為其負(fù)載(即電動(dòng)機(jī))供電,。在該電路中,晶體管充當(dāng)開關(guān)和放大器,。如果使用PNP晶體管,,則將負(fù)電壓提供給集電極。


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