开关三极管及晶闸管开关电路原理

开关三极管的基本电路图：载电阻被直接跨接于三极管的集电极与电源之间，而位居三极管主电流的回路上，输入电压Vin则控制三极管开关的开启与闭合动作，当三极管呈开启状态时，负载电流便被阻断，反之，当三极管呈闭合状态时，电流便可以流通。详细的说，当Vin为低电压时，由于基极没有电流，因此集电极亦无电流，致使连接于集电极端的负载亦没有电流，而相当于开关的开启，此时三极管乃工作于截止区。同理，当Vin为高电压时，由于有基极电流流动，因此使集电极流过更大的放大电流，因此负载回路便被导通，而相当于开关的闭合，此时三极管乃工作于饱和区。

关于晶体三极管的开关饱和区，MOS管的饱和区就是晶体管的放大区。晶体三极管的放大是电流关系的放大，即Ic=B*Ib而MOS管的放大倍数是Ic=B*Ugs,与g、s两端的电压有关系.MOS管的放大倍数比较大，稳定。

基极电阻的选取(1)首先判断三极管的工作状态，是放大区(增大驱动电流)还是饱和区(开关作用)(2)若工作在放大区，根据集电极负载的参数，计算出集电极的电流，之后根据三级管的放大特性计算出基极电流，再根据电流值计算出电阻。(3)若工作在饱和区，以NPN管为例大致计算一下典型3元件开关电路的选值：设晶体管的直流放大系数为100，Ib=(驱动电压结压降)/Rb，Vce=Vcc-100Ib×Rc，令Vce=0，由此可算出临界值(饱和区与放大区的临界)，只要Rb小于临界值即可，但其最小值受器件Ib容限限制，切勿超过。

补偿电容电路图一般线性工作的放大器(即引入负反馈的放大电路)的输入寄生电容Cs会影响电路的稳定性，其补偿措施见图。放大器的输入端一般存在约几皮法的寄生电容Cs，其频带的上限频率约为：ωh=1/(2πRfCs)为了保持放大电路的电压放大倍数较高，更通用的方法是在Rf上并接一个补偿电容Cf，使RinCf网络与RfCs网络构成相位补偿。RinCf将引起输出电压相位超前，由于不能准确知道Cs的值，所以相位超前量与滞后量不可能得到完全补偿，一般是采用可变电容Cf，用实验和调整Cf的方法使附加相移最小。若Rf=10kΩ,Cf的典型值丝边3～10pF。对于电压跟随器而言，其Cf值可以稍大一些。

晶闸管不但有通、断状态，而且还有可控性，这与开关的性质相似，利用该性质可将晶闸管与一些原器件结合起来制成晶闸管开关。与普通开关相比，晶闸管开关具有动作迅速、无触点、寿命长、没有电弧和噪声等优点。晶闸管不但有通、断状态，而且还有可控性，这与开关的性质相似，利用该性质可将晶闸管与一些原器件结合起来制成晶闸管开关。与普通开关相比，晶闸管开关具有动作迅速、无触点、寿命长、没有电弧和噪声等优点。