一種三極管開關(guān)電路設計

　　一旦VBE正常且有基極電流流動時，便必須測試VCE值，假使VCE趨近于VCC，就表示三極管的集基接面損壞，必須換掉三極管。假使VCE趨近于零伏特，而負載仍未導通，這可能是負載本身有開路現(xiàn)象發(fā)生，因此必須檢換負載。

圖5 三極管開關(guān)電路，各主要測試電的電壓圖

　當Vin降為低電壓準位，三極管理應截止而切斷負載，如果負載仍舊未被切斷，那可能是三極管的集基極和集射極短路，必須加以置換。

　　3.1 基本三極管開關(guān)之改進電路

　　有時候，我們所設定的低電壓準位未必就能使三極管開關(guān)截止，尤其當輸入準位接近0.6伏特的時候更是如此。想要克服這種臨界狀況，就必須采取修正步驟，以保證三極管必能截止。圖6就是針對這種狀況所設計的兩種常見之改良電路。

圖6 確保三極管開關(guān)動作，正確的兩種改良電路

　　圖6（a） 的電路，在基射極間串接上一只二極管，因此使得可令基極電流導通的輸入電壓值提升了0.6伏特，如此即使Vin值由于信號源的誤動作而接近0.6伏特時，亦不致使三極管導通，因此開關(guān)仍可處于截止狀態(tài)。

　　圖6（b）的電路加上了一只輔助-截止（hold-off）電阻R2，適當?shù)腞1，R2及Vin值設計，可于臨界輸入電壓時確保開關(guān)截止。由圖6（b）可知在基射極接面未導通前（IB0），R1和R2形成一個串聯(lián)分壓電路，因此R1必跨過固定（隨Vin而變） 的分電壓，所以基極電壓必低于Vin值，因此即使Vin接近于臨界值（Vin=0.6伏特） ，基極電壓仍將受連接于負電源的輔助-截止電阻所拉下，使低于0.6伏特。由于R1，R2及VBB值的刻意設計，只要Vin在高值的范圍內(nèi)，基極仍將有足夠的電壓值可使三極管導通，不致受到輔助-截止電阻的影響。

　　3.1.1 加速電容器

　　在要求快速切換動作的應用中，必須加快三極管開關(guān)的切換速度。圖7為一種常見的方式，此方法只須在RB電阻上并聯(lián)一只加速電容器，如此當Vin由零電壓往上升并開始送電流至基極時，電容器由于無法瞬間充電，故形同短路，然而此時卻有瞬間的大電流由電容器流向基極，因此也就加快了開關(guān)導通的速度。稍后，待充電完畢后，電容就形同開路，而不影響三極管的正常工作。

圖7 加了加速電容器的電路

　　一旦輸入電壓由高準位降回零電壓準位時，電容器會在極短的時間內(nèi)即令基射極接面變成反向偏壓，而使三極管開關(guān)迅速切斷，這是由于電容器的左端原已充電為正電壓，因此在輸入電壓下降的瞬間，電容器兩端的電壓無法瞬間改變?nèi)詫⒕S持于定值，故輸入電壓的下降立即使基極電壓隨之而下降，因此令基射極接面成為反向偏壓，而迅速令三極管截止。適當?shù)倪x取加速電容值可使三極管開關(guān)的切換時間減低至幾十分之微秒以下，大多數(shù)的加速電容值約為數(shù)百個微微法拉（pF） 。

　　有時候三極管開關(guān)的負載并非直接加在集電極與電源之間，而是接成圖8的方式，這種接法和小信號交流放大器的電路非常接近，只是少了一只輸出耦合電容器而已。這種接法和正常接法的動作恰好相反，當三極管截止時，負載獲能，而當三極管導通時，負載反被切斷，這兩種電路的形式都是常見的，因此必須具有清晰的分辨能力。

圖8 將負載接于三極管開關(guān)電路的改進接法