9011三級(jí)管開(kāi)關(guān)電路圖（一）

截至目前為止，我們都假設(shè)當(dāng)三極管開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，其基極與射極之間是完全短路的。事實(shí)并非如此，沒(méi)有任何三極管可以完全短路而使VCE＝0，大多數(shù)的小信號(hào)硅質(zhì)三極管在飽和時(shí)，VCE（飽和）值約為0．2伏特，縱使是專為開(kāi)關(guān)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的交換三極管，其VCE（飽和）值頂多也只能低到0．1伏特左右，而且負(fù)載電流一高，VCE（飽和）值還會(huì)有些許的上升現(xiàn)象，雖然對(duì)大多數(shù)的分析計(jì)算而言，VCE（飽和）值可以不予考慮，但是在測(cè)試交換電路時(shí)，必須明白VCE（飽和）值并非真的是0。

雖然VCE（飽和）的電壓很小，本身微不足道，但是若將幾個(gè)三極管開(kāi)關(guān)串接起來(lái)，其總和的壓降效應(yīng)就很可觀了，不幸的是機(jī)械式的開(kāi)關(guān)經(jīng)常是采用串接的方式來(lái)工作的，如圖3（a）所示，三極管開(kāi)關(guān)無(wú)法模擬機(jī)械式開(kāi)關(guān)的等效電路（如圖3（b）所示）來(lái)工作，這是三極管開(kāi)關(guān)的一大缺點(diǎn)。

圖3 三極管開(kāi)關(guān)與機(jī)械式開(kāi)關(guān)電路

幸好三極管開(kāi)關(guān)雖然不適用于串接方式，卻可以完美的適用于并接的工作方式，如圖4所示者即為一例。

三極管開(kāi)關(guān)和傳統(tǒng)的機(jī)械式開(kāi)關(guān)相較，具有下列四大優(yōu)點(diǎn)﹕

圖4 三極管開(kāi)關(guān)之并聯(lián)聯(lián)接

（1）三極管開(kāi)關(guān)不具有活動(dòng)接點(diǎn)部份，因此不致有磨損之慮，可以使用無(wú)限多次，

一般的機(jī)械式開(kāi)關(guān)，由于接點(diǎn)磨損，頂多只能使用數(shù)百萬(wàn)次左右，而且其接點(diǎn)易受污損而影響工作，因此無(wú)法在臟亂的環(huán)境下運(yùn)作，三極管開(kāi)關(guān)既無(wú)接點(diǎn)又是密封的，因此無(wú)此顧慮。

（2）三極管開(kāi)關(guān)的動(dòng)作速度較一般的開(kāi)關(guān)為快，一般開(kāi)關(guān)的啟閉時(shí)間是以毫秒（ms）來(lái)計(jì)算的，三極管開(kāi)關(guān)則以微秒（μs）計(jì)。

（3）三極管開(kāi)關(guān)沒(méi)有躍動(dòng)（bounce）現(xiàn)象。一般的機(jī)械式開(kāi)關(guān)在導(dǎo)通的瞬間會(huì)有快速的連續(xù)啟閉動(dòng)作，然后才能逐漸達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

（4）利用三極管開(kāi)關(guān)來(lái)驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載時(shí)，在開(kāi)關(guān)開(kāi)啟的瞬間，不致有火花產(chǎn)生。反之，當(dāng)機(jī)械式開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)，由于瞬間切斷了電感性負(fù)載樣上的電流，因此電感之瞬間感應(yīng)電壓，將在接點(diǎn)上引起弧光，這種電弧非但會(huì)侵蝕接點(diǎn)的表面，亦可能造成干擾或危害。

9011三級(jí)管開(kāi)關(guān)電路圖（二）

9011三級(jí)管開(kāi)關(guān)電路圖（三）

解釋：當(dāng)晶體管突然導(dǎo)通（IN信號(hào)突然發(fā)生跳變），C1瞬間短路，為三極管快速提供基極電流，這樣加速了晶體管的導(dǎo)通。當(dāng)晶體管突然關(guān)斷（IN信號(hào)突然發(fā)生跳變），C1也瞬間導(dǎo)通，為卸放基極電荷提供一條低阻通道，這樣加速了晶體管的關(guān)斷。C通常取值幾十到幾百皮法。電路中R2是為了保證沒(méi)有IN輸入高電平時(shí)三極管保持關(guān)斷狀態(tài)；R4是為了保證沒(méi)有IN輸入低電平時(shí)三極管保持關(guān)斷狀態(tài)。R1和R3是基極電流限流用。

9011三級(jí)管開(kāi)關(guān)電路圖（四）

圖中，將兩個(gè)電極改接在VT1下偏置，R1仍為上偏置電阻器。當(dāng)杯內(nèi)水面低于兩個(gè)電極時(shí)，相當(dāng)于下偏置開(kāi)路，R1產(chǎn)生的偏置電流使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)。當(dāng)水位上升到淹沒(méi)電極時(shí)，兩個(gè)電極之間被水導(dǎo)通，將R1產(chǎn)生的偏置電流旁路一部分，使VT1～3截止，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，與圖5控制效果恰好相反。

9011三級(jí)管開(kāi)關(guān)電路圖（五）

該電路如下圖所示，它由電源電路、聲控電路、光控電路和延時(shí)電路四部分組成。

工作原理：

被控制的對(duì)象是普通燈泡（適合100W以下的燈泡），220V交流電與燈泡串聯(lián)后接整流全橋，經(jīng)整流全橋后得到脈動(dòng)直流電，提供給晶閘管vs和控制電路使用。由于脈動(dòng)直流電壓在200V左右則通過(guò)R1（150k）降壓后提供給控制電路使用，VD1在此具有雙重作用，利用它的正向特性穩(wěn)壓，同時(shí)利用工作時(shí)發(fā)光作電源指示燈。C1為濾波電容與VD1配合，為控制電路提供穩(wěn)定的直流電（約1.5—2V之間）。

控制電路由R2、MC駐極體話筒、C2、R3、R4、VT1（9014三極管）組成。白天或周?chē)h(huán)境光線較強(qiáng)時(shí)，光敏電阻的阻值約1kΩ左右，由電路可知，光敏電阻與VT1的c、e兩極并聯(lián)，因此VT1的集電極電壓始終處于低電位，此時(shí)即便有聲響，電路也無(wú)反應(yīng)，正好符合了白天不工作的要求。而到了夜晚，光敏電阻的阻值上升到1MΩ左右，對(duì)VT1解除了鉗位作用，此時(shí)VT1處于放大狀態(tài)，如果無(wú)聲響，VT1的集電極仍為低電位，晶閘管因無(wú)觸發(fā)電壓而關(guān)斷。當(dāng)拍手時(shí)聲音信號(hào)被MC接受，駐極體話筒兩端電壓變小，通過(guò)C2影響VT1基極電位下降，使集電極電位上升，觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通（燈亮）。

因?yàn)閂T1基極電位的下降，導(dǎo)致C2通過(guò)R3緩慢的充電，使VT1的基極電位回到原來(lái)使VT1正常放大的狀態(tài)，晶閘管關(guān)斷，電燈熄滅。

對(duì)元器件的要求：整流全橋采用1A600V（或4只1N4007）;VS單向晶閘管1A600V；VT1（9013或9014均可）；VD1發(fā)光二極管（型號(hào)不限）；RG光敏電阻：亮阻1kΩ左右、暗阻1MΩ左右。

注意：當(dāng)電路第一次接通電源時(shí)，會(huì)自動(dòng)點(diǎn)亮，屬正?，F(xiàn)象，這是電源接通瞬間產(chǎn)生脈沖電壓造成的誤觸發(fā)。另外需要說(shuō)明的是R4的阻值越小靈敏度越高，如果燈泡無(wú)法延時(shí)熄滅，一般是由于R4阻值選取過(guò)小所至，經(jīng)實(shí)驗(yàn)取10kΩ可以滿足一般環(huán)境的要求。