英锐芯分享｜三极管的开关特性

很多人在大学的课本上学习的大多数都是三极管的放大特性，其实，在实际的电路设计中，三极管的很多应用场景只是利用三级管的开关特性，我们往往是运用三极管来实现开关电路，做一些电平转化的功能。这是由于两个原因造成的：①由于数字电路的快速发展，模拟电路设计比重越来越小；②运算放大器越来越便宜，各项特性也比分立器件实现的放大电路相对稳定，集成度也高。

其实单独把三极管的开关特性弄清楚，只花10%的时间，可能可以解决80%的问题。所以咱们单独了解一下“利用三极管设计开关电路”。

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，但是三极管却具有一些机械式开关所没有的特点。图1所示，即为三级管电子开关的基本电路图。

由图可知，负载电阻被直接跨接在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。输入电压Vin则控制三极管开关的断开和闭合动作，当三极管呈断开状态时，负载电流便被阻断；当三极管呈闭合状态时，电流便可以流通。具体的解释就是当Vin为低电压时，由于基极没有电流，因此集电极也没有电流，致使连接于集电极端的负载也没有电流，而相当于开关的断开，此时，三极管处于截止区。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，此时三极管仍处于饱和区。

由于对硅三极管而言，其基极的正向偏压值约为0.6V，因此欲使三极管截止，Vin必须低于0.6V，以使三极管的基极电流为零。通常，为了可以更确定三极管必处于截止状态，往往使Vin值低于0.3V。