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三管開關(guān)原理  三管開關(guān)原理圖

              圖1   NPN 三管共射電路                             圖2  共射電路輸出特性曲
 圖一所示是NPN三管的共射電路，圖二所示是它的特性曲線圖，圖中它有3 種工作區(qū)域：截止區(qū)(Cutoff Region)、線性區(qū) (Active Region) 、飽和區(qū)(Saturation Region)。三管是以B 電流IB 作為輸入，操控整個三管的工作狀態(tài)。若三管是在截止區(qū)，IB 趨近于0 (V_BE亦趨近于0)，C 與E 間約呈斷路狀態(tài)，I_C= 0，V_CE= V_CC。若三管是在線性區(qū)，B-E 接面為順向偏壓，B-C 接面為逆向偏壓，IB 的值適中(V_BE= 0.7 V)，  I C =h_{F E}I_B  呈比例放大，Vce  = Vcc -Rc I c = V cc - Rc  h_FEI_B可被I_B操控。若三管在飽和區(qū)，I_B很大，V_BE= 0.8 V，V_CE= 0.2 V，V_BC= 0.6 V，B-C與B-E 兩接面均為正向偏壓，C-E間等同于一個帶有0.2 V 電位落差的通路，可得I c=( Vcc - 0.2 )/ Rc  ，Ic與I_B無關(guān)了，因此時的I_B大過線性放大區(qū)的I_B值，  Ic<h_FE  I_B 是然的。三管在截止態(tài)時 C-E 間如同斷路，在飽和態(tài)時C-E 間如同通路 (帶有0.2 V 電位降)，因此可以作為開關(guān)?？刂拼碎_關(guān)的是I_B，也可以用V_BB作為控制的輸入訊號。圖三、四分別顯示三管開關(guān)的通路、斷路狀態(tài)，及其對應(yīng) 的等效電路。

           圖3、截止態(tài)如同斷路線圖                                        圖4、飽和態(tài)如同通路

實 驗：三管的開關(guān)作用

簡單三管開關(guān)：電路如圖5，電阻RC是LED限流用電阻，以電壓過高燒壞LED（發(fā)光二管），將輸入信號V_IN從0 調(diào)到 (等分為約20 個間隔)，觀察并記錄對的V_OUT以及LED 的亮度。當三管開關(guān)為斷路時，V_OUT=V_CC =12 V，LED不亮。當三管開關(guān)通路時，V_OUT  = 0.2V ，LED會亮。改良三管開關(guān)：因為三管由截止區(qū)過度到飽和區(qū)需經(jīng)過線性區(qū)，開關(guān)的效果不會有明確的 界線。為使三管開關(guān)的效果明確，可串接兩三管，電路如圖六。同樣將輸入信號V_IN從0調(diào)到 (等分為約20 個間隔)，觀察并記錄對應(yīng)的V_OUT以及LED 的亮度。

   
        圖5、簡單開關(guān)三管電路圖                                  圖6、改良三管開關(guān)電路-達林頓電路圖

以上可以看出幾乎任何一種型號三管都可一做為電子開關(guān)來使用，如果條件允許也可用來控制加熱設(shè)備。可見開關(guān)三管只是一個籠統(tǒng)的概 念。

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