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法学研究晶体管作为开关
一个 晶体管 可以用作固态开关。如果晶体管工作在饱和区，则它充当闭合开关；如果工作在截止区，则它充当开路开关。
晶体管作为单刀单掷 (SPST) 固态开关工作。当向晶体管基极施加零输入信号时，它充当开路开关。如果在输入端施加正信号，则它充当闭合开关。
当晶体管作为开关工作时，在截止区，晶体管的电流为零，其上的电压最大；在饱和区，晶体管电流最大，其上的电压为零。因此，晶体管开关的导通态和关断态功耗均为零。
晶体管作为开关的电路图
截止状态（开路开关）
当晶体管工作在截止区时，表现出以下特性：
输入接地，即电位为零。
VBE小于导通电压0.7V。
发射极-基极结和集电极-基极结均反向偏置。
晶体管完全关闭，充当开路开关。
集电极电流 IC = 0 A，输出电压 Vout = VCC。
饱和状态（闭合开关）
晶体管工作在饱和区时，表现出以下特性：
输入连接到VCC。
基极-发射极电压大于导通电压 (0.7 V)。
基极-发射极结和基极-集电极结均正向偏置。
晶体管完全导通，充当闭合开关。
集电极电流最大
$$\mathrm{I_{C}=\frac{V_{CC}}{R_{L}}}$$ 和 Vout = 0 V。
晶体管的工作特性
截止区 - 要使晶体管工作在此区域，BJT 的两个结都反向偏置，晶体管的工作条件如下：输入基极电流 (IB) 等于零，因此输出集电极电流 (IC) 为零。集电极-发射极电压 (VCE) 最大。这导致晶体管结上出现大的耗尽层，并且没有电流可以流过器件。因此，晶体管作为开路开关工作，即完全关闭。
饱和区 - 要使晶体管工作在饱和区，BJT 的两个结都正向偏置，因此可以将基极电流施加到其最大值，从而产生最大集电极电流。由于结正向偏置，耗尽层的宽度尽可能小，导致集电极-发射极电压降最小。因此，流过晶体管的电流具有最大值，因此晶体管作为闭合开关工作，即完全导通。
数值例子
求使负载电流为 150 mA 时导通晶体管所需的最小基极电流值。对于该晶体管，β = 190。如果输入电压升至 10 V。还要计算 RB 的值。
解答
晶体管的基极电流
$$\mathrm{I_{B}=\frac{I_{C}}{β}=\frac{150mA}{190}=0.789 mA}$$
晶体管的基极电阻
$$\mathrm{R_{B}=\frac{V_{in}-V_{cut\:in}}{I_{B}}=\frac{10-0.7}{0.789×10^−3}=11.78 kΩ}$$
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