晶體管由“威廉·肖克利”（William Shockley）于1947 年發(fā)明。晶體管是一種三端半導(dǎo)體器件，可用于開關(guān)應(yīng)用，微弱信號的放大，并且成千上萬個晶體管相互連接并嵌入一個很小的集成體中。電路/芯片，用于存儲計算機(jī)內(nèi)存。晶體管開關(guān)，用于打開或關(guān)閉電路，這意味著晶體管由于其低功耗而通常僅在低壓設(shè)備中用作電子設(shè)備中的開關(guān)。在截止和飽和區(qū)域。
晶體管
BJT晶體管的類型
晶體管基本上由兩個PN結(jié)組成，這些結(jié)通過將N型或P型半導(dǎo)體材料夾在一對相對類型的半導(dǎo)體材料之間而形成。
雙極結(jié)型晶體管分為以下類型：
• NPN
• PNP
BJT晶體管的類型
晶體管具有三個端子，即基極，發(fā)射極和集電極。發(fā)射極是重?fù)诫s端子，它將電子發(fā)射到基極區(qū)。基極端子是輕摻雜的，并將發(fā)射極注入的電子傳遞到集電極上。集電極端子是中間摻雜的，并從基極收集電子。
NPN型晶體管是由P型摻雜半導(dǎo)體層之間的兩種N型摻雜半導(dǎo)體材料組成的，如上所述。類似地，PNP型晶體管是在N型摻雜半導(dǎo)體層之間的兩種P型摻雜半導(dǎo)體材料的組成，如上所述。NPN和PNP晶體管的功能相同，但偏置和電源極性不同。
晶體管開關(guān)
如果電路使用BJT晶體管作為開關(guān)，則將晶體管NPN或PNP偏置，以使晶體管在如下所示的IV特性曲線的兩側(cè)運(yùn)行。晶體管可以在三種模式下工作：有源區(qū)，飽和區(qū)和截止區(qū)。在有源區(qū)域中，晶體管用作放大器。晶體管飽和區(qū)（全開）和截止區(qū)（全關(guān)）的兩個工作區(qū)用于操作晶體管開關(guān)。
經(jīng)營地區(qū)
我們可以從上述特性中觀察到，曲線底部的粉紅色陰影區(qū)域表示截止區(qū)域，而左側(cè)的藍(lán)色區(qū)域表示晶體管的飽和區(qū)域。
禁產(chǎn)區(qū)
晶體管的工作條件為零輸入基極電流（IB = 0），零輸出集電極電流（Ic = 0）和最大集電極電壓（VCE），這會導(dǎo)致耗盡層變大且沒有電流流過器件。因此，晶體管切換到“完全截止”狀態(tài)。因此，當(dāng)使用雙極型晶體管作為開關(guān)時，我們可以定義截止區(qū)域，NPN晶體管的結(jié)被反向偏置，VB <0.7v，Ic = 0。同樣，對于PNP晶體管，發(fā)射極電勢必須相對于晶體管的基極為–ve。
然后，當(dāng)使用雙極晶體管作為開關(guān)，兩個結(jié)點都反向偏置，IC = 0且VB <0.7v時，我們可以定義“截止區(qū)域”或“關(guān)斷模式”。對于PNP晶體管，發(fā)射極電勢必須相對于基極為-ve。
飽和區(qū)
在該區(qū)域，晶體管將被偏置，從而施加最大的基極電流（IB），從而導(dǎo)致最大的集電極電流（IC = VCC / RL），然后導(dǎo)致最小的集電極-發(fā)射極電壓（VCE?0）下降。在這種情況下，耗盡層將變得盡可能小，并且流過晶體管的電流最大。因此，晶體管被“完全導(dǎo)通”。
使用雙極NPN晶體管作為開關(guān)時，兩個結(jié)點均被正向偏置，IC =最大值，VB> 0.7v，定義為“飽和區(qū)域”或“導(dǎo)通模式”。對于PNP晶體管，發(fā)射極電勢相對于基極必須為+ ve。
晶體管作為開關(guān)的一些基本應(yīng)用
在晶體管中，除非電流在基極電路中流動，否則沒有電流可以在集電極電路中流動。此屬性將允許將晶體管用作開關(guān)。可以通過改變基極來接通或關(guān)斷晶體管。由晶體管操作的開關(guān)電路有一些應(yīng)用。在這里，我考慮使用NPN晶體管來解釋一些使用晶體管開關(guān)的應(yīng)用。
光控開關(guān)
該電路通過使用晶體管作為開關(guān)來設(shè)計，以在明亮的環(huán)境中點亮燈泡，在黑暗中將其關(guān)閉，并在分壓器中使用光敏電阻（LDR）。當(dāng)環(huán)境黑暗時，LDR的電阻會變高。然后，晶體管截止。當(dāng)LDR暴露在強(qiáng)光下時，其電阻下降到較小的值，從而導(dǎo)致更多的電源電壓并提高晶體管的基極電流。現(xiàn)在，晶體管接通，集電極電流流動，燈泡點亮。
熱控開關(guān)
熱敏開關(guān)是熱控開關(guān)電路中的一個重要組成部分。熱敏電阻是一種電阻器，可根據(jù)周圍溫度做出響應(yīng)。當(dāng)溫度較低時，其電阻會增加，反之亦然。當(dāng)對熱敏電阻施加熱量時，其電阻會降低，基極電流會增加，而集電極電流會更大，并且警笛會燒斷。這種特殊的電路適合用作火災(zāi)報警系統(tǒng)。
熱控開關(guān)
高壓情況下的直流電動機(jī)控制（驅(qū)動器）
考慮到?jīng)]有電壓施加到晶體管，則晶體管變?yōu)榻刂梗⑶覜]有電流流過該晶體管。因此，繼電器保持關(guān)閉狀態(tài)。直流電動機(jī)的電源由繼電器的常閉（NC）端子供電，因此當(dāng)繼電器處于OFF狀態(tài)時，電動機(jī)將旋轉(zhuǎn)。在晶體管BC548的基極上施加高電壓會導(dǎo)致晶體管導(dǎo)通，并且繼電器線圈通電。
您是否清楚地了解了晶體管如何在不同應(yīng)用中用作開關(guān)？我們承認(rèn)，上述信息通過相關(guān)的介紹和示例闡明了整個切換概念。
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