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为什么晶体管在电路中常被用做开关

2020-11-10
来源:贤集网

晶体管可以用作开关和放大器,并且在电路中起到很大的作用。那么我们如何连接晶体管,才能使其用作电路中的开关?

首先,为什么晶体管在电路中被用作开关?

有很多不同种类的开关,以下陈列的是各种开关:按钮开关,翘板开关,滑动开关,DIP开关,按键开关,拨动开关,刀开关,它们的功能与晶体管相同,它们在电路中连接到开关输出侧的负载,下面的电路使用单刀开关来打开或关闭负载(LED)。

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如果以上这些开关具有相同的用途,那么为什么晶体管经常被用作电路中的开关呢?

原因是晶体管是电气开关。

与上面的机械开关不同,晶体管通过电流来导通或截止。机械开关,例如单刀开关,按钮开关,需要人工进行开关。但是,晶体管的开启和关闭不是通过人为干预,而是通过电流来控制。

两者都有自己的用途。机械开关通常在电子电路的外部使用,在这种情况下,人们需要控制各种功能,例如用于打开或关闭设备的ON-OFF开关,音量控制等。

当我们只想通过晶体管的通断状态来接通或关断器件时,就使用晶体管。作为晶体管完美地用作电气开关的主要示例,我们将在下面介绍。

如何将晶体管作为电路中的开关进行连接?

现在我们知道了为什么将晶体管用作开关,现在我们讨论如何连接晶体管以在电路中用作开关。

晶体管是三引脚器件,由双极结型晶体管(BJT)的基极,集电极发射极组成。发射极是第一引脚,基极是中间引脚,集电极是第三引脚。

为了将晶体管作为电路中的开关连接,我们将将晶体管导通的设备的输出连接到晶体管的基极。发射极将连接到电路的接地端。集电极将连接到晶体管将导通的负载和电路的电源电压。

该电路中有几个不同的部分。检测运动的部分是PIR运动传感器。当此传感器检测到运动时,它将运动能量转换为电流。许多电子设备都这样做。它们将机械转换为电流。PIR运动传感器可以做到这一点。一旦检测到运动,便将电流输出到其引脚3的输出引脚。由于此输出为电流,因此可用于导通晶体管。

由于PIR运动传感器输出电流,并且晶体管是开关,因此它是与晶体管工作的理想开关。机械开关是人需要按下操作时使用的开关,晶体管是电流接通时的开关。因此,当我们希望电流控制电路中开关的状态时,可以使用晶体管。

当PIR传感器未检测到运动时,它不输出电流,因此晶体管不会导通。当晶体管的基极没有接收到足够的电流时,没有电流可以从发射极流到集电极为负载供电,在这种情况下,负载是电动机。

即使晶体管的集电极需要正电压(对于NPN晶体管)才能工作,它也不会仅仅因为有电压而导通。这是因为当晶体管没有接收到足够的基极电压时,它会充当开路。当晶体管开路时,没有电流可以流到地。因此,提供给直流电动机的+ 9V直流电压没有电势。电动机两端的电压均为+ 9V。只有当晶体管导通并且电流可以流到地时,才有确定的电位。

当运动检测器检测到运动时,它会从其输出引脚输出电流到晶体管的基极。该电流使晶体管导通,因此晶体管现在可以为其负载(即电动机)供电。在该电路中,晶体管充当开关和放大器。如果使用PNP晶体管,则将负电压提供给集电极。


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