為什么晶體管被用作開(kāi)關(guān)

 

在討論如何進(jìn)行接線之前，讓我們先介紹一下為什么晶體管在電路中用作開(kāi)關(guān)。

 

有很多不同種類(lèi)的開(kāi)關(guān)，以下陳列的是各種開(kāi)關(guān)：

 

按鈕開(kāi)關(guān)，翹板開(kāi)關(guān)，滑動(dòng)開(kāi)關(guān)，DIP開(kāi)關(guān)，按鍵開(kāi)關(guān)，撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，刀開(kāi)關(guān)，它們的功能與晶體管相同，它們?cè)陔娐分羞B接到開(kāi)關(guān)輸出側(cè)的負(fù)載

 

下面的電路使用單刀開(kāi)關(guān)來(lái)打開(kāi)或關(guān)閉負(fù)載（LED）。

 

 

如果以上這些開(kāi)關(guān)具有相同的用途，那么為什么晶體管經(jīng)常被用作電路中的開(kāi)關(guān)呢？

 

原因是晶體管是電氣開(kāi)關(guān)。與上面的機(jī)械開(kāi)關(guān)不同，晶體管通過(guò)電流來(lái)導(dǎo)通或截止。機(jī)械開(kāi)關(guān)，例如單刀開(kāi)關(guān)，按鈕開(kāi)關(guān)，需要人工進(jìn)行開(kāi)關(guān)。但是，晶體管的開(kāi)啟和關(guān)閉不是通過(guò)人為干預(yù)，而是通過(guò)電流來(lái)控制。

 

兩者都有自己的用途。機(jī)械開(kāi)關(guān)通常在電子電路的外部使用，在這種情況下，人們需要控制各種功能，例如用于打開(kāi)或關(guān)閉設(shè)備的ON-OFF開(kāi)關(guān)，音量控制等。

 

當(dāng)我們只想通過(guò)晶體管的通斷狀態(tài)來(lái)接通或關(guān)斷器件時(shí)，就使用晶體管。

 

作為晶體管完美地用作電氣開(kāi)關(guān)的主要示例，我們將在下面介紹。

 

如何將晶體管作為電路中的開(kāi)關(guān)進(jìn)行連接

 

現(xiàn)在我們知道了為什么將晶體管用作開(kāi)關(guān)，現(xiàn)在我們討論如何連接晶體管以在電路中用作開(kāi)關(guān)。

 

晶體管是三引腳器件，由雙極結(jié)型晶體管（BJT）的基極，集電極和發(fā)射極組成。

 

 

發(fā)射極是第一引腳，基極是中間引腳，集電極是第三引腳。

 

為了將晶體管作為電路中的開(kāi)關(guān)連接，我們將將晶體管導(dǎo)通的設(shè)備的輸出連接到晶體管的基極。發(fā)射極將連接到電路的接地端。集電極將連接到晶體管將導(dǎo)通的負(fù)載和電路的電源電壓。

 

 

該電路中有幾個(gè)不同的部分。檢測(cè)運(yùn)動(dòng)的部分是PIR運(yùn)動(dòng)傳感器。當(dāng)此傳感器檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)時(shí)，它將運(yùn)動(dòng)能量轉(zhuǎn)換為電流。許多電子設(shè)備都這樣做。它們將機(jī)械轉(zhuǎn)換為電流。PIR運(yùn)動(dòng)傳感器可以做到這一點(diǎn)。一旦檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)，便將電流輸出到其引腳3的輸出引腳。由于此輸出為電流，因此可用于導(dǎo)通晶體管。

 

由于PIR運(yùn)動(dòng)傳感器輸出電流，并且晶體管是開(kāi)關(guān)，因此它是與晶體管工作的理想開(kāi)關(guān)。機(jī)械開(kāi)關(guān)是人需要按下操作時(shí)使用的開(kāi)關(guān)，晶體管是電流接通時(shí)的開(kāi)關(guān)。因此，當(dāng)我們希望電流控制電路中開(kāi)關(guān)的狀態(tài)時(shí)，可以使用晶體管。

 

當(dāng)PIR傳感器未檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)時(shí)，它不輸出電流，因此晶體管不會(huì)導(dǎo)通。當(dāng)晶體管的基極沒(méi)有接收到足夠的電流時(shí)，沒(méi)有電流可以從發(fā)射極流到集電極為負(fù)載供電，在這種情況下，負(fù)載是電動(dòng)機(jī)。

 

即使晶體管的集電極需要正電壓（對(duì)于NPN晶體管）才能工作，它也不會(huì)僅僅因?yàn)橛须妷憾鴮?dǎo)通。這是因?yàn)楫?dāng)晶體管沒(méi)有接收到足夠的基極電壓時(shí)，它會(huì)充當(dāng)開(kāi)路。當(dāng)晶體管開(kāi)路時(shí)，沒(méi)有電流可以流到地。因此，提供給直流電動(dòng)機(jī)的+ 9V直流電壓沒(méi)有電勢(shì)。電動(dòng)機(jī)兩端的電壓均為+ 9V。只有當(dāng)晶體管導(dǎo)通并且電流可以流到地時(shí)，才有確定的電位。

 

當(dāng)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)時(shí)，它會(huì)從其輸出引腳輸出電流到晶體管的基極。該電流使晶體管導(dǎo)通，因此晶體管現(xiàn)在可以為其負(fù)載（即電動(dòng)機(jī)）供電。

 

在該電路中，晶體管充當(dāng)開(kāi)關(guān)和放大器。

 

如果使用PNP晶體管，則將負(fù)電壓提供給集電極。

 

 

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