羅玉波
三極管除了可以當做交流信號放大器之外，也可以作為開關使用。當然了，三極管做開關時，與一般的機械開關在動作原理上不同，三極管做開關具有機械開關所沒有的特點。
三極管開關電路在現在電子設計中非常常見，其主要原理是利用三極管工作在飽和狀態和截止狀態時三極管本身處於導通和斷開狀態。
三極管開關電路安驅動能力可分為小信號開關電路和功率開關電路；按照三極管的連接方式可分為發射極接地（NPN晶體管發射極接電源）和射極跟隨開關電路。
一、發射極接地開關電路
下圖分別畫出了NPN和PNP型三極管基本開關原理圖。該電路的工作原理很容易可以看出來，對於NPN型三極管來說，當IN為低電平時，三極管處於截止狀態，OUT被拉至高電平，當IN為高電平時，三極管導通並處於飽和狀態，OUT被拉到低電平。
這個電路存在一個缺陷：由於三極管基極電荷存儲積累效應，導致三極管從導通到斷開有一個過渡過程，即三極管不能夠立即從導通狀態進入斷開狀態，而是會有一個延遲時間。因此這種開關電路存在關斷時間，不適合在工作於中高頻開關狀態。
二、實用的NPN型和PNP型三極管開關電路
下圖是實用的NPN型和PNP型三極管開關電路，我們可以看出，這個電路實在基本開關電路基礎上增加了一個電容，這個電容一般稱為加速電容，具體原理是：當輸入電流IN突然發生跳變（從零到導通），電容瞬間短路，這樣電流就繞過電阻直接加到三極管的基極，這樣就加快了三極管的導通時間，同樣的，當輸入電流突然沒有（從有電流變為零），電容同樣瞬間短路，為基極電荷的洩放提供一條低阻通道，這就加快了三極管的關斷。
三、利用肖特基二極管的鉗位功能實現的開關電路
見下圖，三極管導通後大部分的基極電流從二極管通過三極管到地，這樣流到三極管基極的電流就很小，累積電荷也就很少，因此三極管關斷時需要洩放的電荷少了，關斷時間就會很快。
四、三極管開關與機械開關的比較
（1）三極管開關沒有機械觸點，因此不必考慮觸點的磨損，可以使用無限多次，一般的機械式開關，由於接點磨損，頂多只能使用數百萬次左右，而且其接點易受汙損而影響工作，因此無法在髒亂的環境下運作。（2）三極管開關的動作速度比機械開關的速度快，一般機械開關的導通和斷開時間是以毫秒 (ms)來計算的，三極管開關則以微秒(μs)為單位。（3）三極管開關沒有抖動現象。一般的機械式開關在導通的瞬間會有快速的連續啟閉動作，然後才能逐漸達到穩定狀態。
（4）利用三極管開關來驅動電感性負載時，在開關開啟的瞬間，不致有火花產生。反之，當機械式開關開啟時，由於瞬間切斷了電感性負載樣 上的電流，因此電感之瞬間感應電壓，將在接點上引起弧光，這種電弧非但會侵蝕接點的表面，亦可能造成干擾或危害。
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三極管是如何實現開關功能的？解釋如下：
1.三極管的工作狀態
三極管有三個工作狀態，分別是飽和區、放大區和截止區。如下圖所示。
三極管的放大狀態則通常用在模擬電路中，起到對小信號的放大作用。而三極管的截止和飽和狀態則用在數字電路中，起到開關作用。
三極管關斷：截止狀態；
三極管導通：飽和狀態；
2.三極管的PN結
以NPN為例，2塊N型半導體夾著一塊P型半導體即構成NPN，發射區與基區之間形成的PN結稱為發射結，集電區與基區形成的PN結稱為集電結，三個引腳分別稱為發射極e （Emitter）、基極b (Base)和集電極c (Collector)。NPN三極管的結構如下圖所示：
從圖中可以看出，NPN三極管是有兩個PN結的。分別是：
發射結：發射極e與基極b之間的PN結；
集電結：集電極c與基極b之間的PN結；
3. 截止狀態
當發射結的電壓小於PN結的導通電壓，基極電流為零，集電極電流和發射極電流都為零，三極管這時失去了電流放大作用，集電極和發射極之間相當於開關的斷開狀態，即為三極管的截止狀態。
4. 導通狀態
當發射結的電壓大於PN結的導通電壓，並且當基極的電流增大到一定程度，集電極電流不再隨著基極電流的增大而增大，此時三極管失去電流放大作用，集電極和發射極之間的電壓很小，集電極和發射極之間相當於開關的導通狀態，
