三极管是如何实现开关功能的？

常用的开关功能只有两个状态：通与断。那么是如何使用三极管来实现开关功能的呢？实际上就是使用三极管来实现“通”与“断”两个状态。

三极管的基本原理

首先，我们来了解一下三极管的基本原理，三极管是由两个PN结经过特殊的工艺技术处理形成的。下图以NPN三极管为例。

▲NPN三极管结构

▲NPN三极管电流放大原理

三极管具有截止、放大、饱和三个工作状态，击穿区是超过三极管的极限值而使三极管击穿损坏区域。三极管当开关使用时，一般使用三极管的饱和、截止两个区域。三极管饱和时内阻最小，电流最大，相当于开关的“通”状态；三极管截止时内阻非常大，电流很小，相当于开关的“断”状态。

三极管饱和------开关“通”

三极管截止------开关“断”

三极管的应用

三极管当开关时，一般使用NPN三极管当下管（控制负极），PNP三极管当上管（控制正极）

分析：

（1）NPN三极管：当输入为低电平（0V）时，三极管截止，灯泡不亮；当输入为高电平（VCC）时，三极管导通（饱和），灯泡点亮。

（2）PNP三极管：当输入为低电平（0V）时，三极管导通（饱和），灯泡点亮；当输入为高电平（VCC）时，三极管截止，灯泡不亮。

对于电阻R1、R2、R3、R4的大小，要根据所选三极管的放大倍数β与输入电压进行计算，使三极管导通时处于饱和状态。

以NPN三极管为例，若该三极管的放大倍数β=100，最大工作电流为Ic=500mA，那么计算使基极电流Ib≈5mA即可，若输入电压为5V，R1≈（5V-0.7V）/5mA≈860Ω。R2为下拉电阻，可选择大一些，减少分流，比如10k~20k。

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