為什么晶體管在電路中用作開關(guān)?

在本文中，我們介紹如何連接晶體管，使其可以用作電路中的開關(guān)。

晶體管是可以起兩個(gè)關(guān)鍵作用的組件。它可以用作開關(guān)和放大器。很多時(shí)候，它在電路中起著很大作用。

為什么晶體管被用作開關(guān)

在討論如何進(jìn)行接線之前，讓我們先介紹一下為什么晶體管在電路中用作開關(guān)。

有很多不同種類的開關(guān)，以下陳列的是各種開關(guān)：

按鈕開關(guān)，翹板開關(guān)，滑動(dòng)開關(guān)，DIP開關(guān)，按鍵開關(guān)，撥動(dòng)開關(guān)，刀開關(guān)，它們的功能與晶體管相同，它們在電路中連接到開關(guān)輸出側(cè)的負(fù)載

下面的電路使用單刀開關(guān)來打開或關(guān)閉負(fù)載（LED）。

如果以上這些開關(guān)具有相同的用途，那么為什么晶體管經(jīng)常被用作電路中的開關(guān)呢？

原因是晶體管是電氣開關(guān)。與上面的機(jī)械開關(guān)不同，晶體管通過電流來導(dǎo)通或截止。機(jī)械開關(guān)，例如單刀開關(guān)，按鈕開關(guān)，需要人工進(jìn)行開關(guān)。但是，晶體管的開啟和關(guān)閉不是通過人為干預(yù)，而是通過電流來控制。

兩者都有自己的用途。機(jī)械開關(guān)通常在電子電路的外部使用，在這種情況下，人們需要控制各種功能，例如用于打開或關(guān)閉設(shè)備的ON-OFF開關(guān)，音量控制等。

當(dāng)我們只想通過晶體管的通斷狀態(tài)來接通或關(guān)斷器件時(shí)，就使用晶體管。

作為晶體管完美地用作電氣開關(guān)的主要示例，我們將在下面介紹。

如何將晶體管作為電路中的開關(guān)進(jìn)行連接

現(xiàn)在我們知道了為什么將晶體管用作開關(guān)，現(xiàn)在我們討論如何連接晶體管以在電路中用作開關(guān)。

晶體管是三引腳器件，由雙極結(jié)型晶體管（BJT）的基極，集電極和發(fā)射極組成。

發(fā)射極是第一引腳，基極是中間引腳，集電極是第三引腳。

為了將晶體管作為電路中的開關(guān)連接，我們將將晶體管導(dǎo)通的設(shè)備的輸出連接到晶體管的基極。發(fā)射極將連接到電路的接地端。集電極將連接到晶體管將導(dǎo)通的負(fù)載和電路的電源電壓。

該電路中有幾個(gè)不同的部分。檢測運(yùn)動(dòng)的部分是PIR運(yùn)動(dòng)傳感器。當(dāng)此傳感器檢測到運(yùn)動(dòng)時(shí)，它將運(yùn)動(dòng)能量轉(zhuǎn)換為電流。許多電子設(shè)備都這樣做。它們將機(jī)械轉(zhuǎn)換為電流。PIR運(yùn)動(dòng)傳感器可以做到這一點(diǎn)。一旦檢測到運(yùn)動(dòng)，便將電流輸出到其引腳3的輸出引腳。由于此輸出為電流，因此可用于導(dǎo)通晶體管。

由于PIR運(yùn)動(dòng)傳感器輸出電流，并且晶體管是開關(guān)，因此它是與晶體管工作的理想開關(guān)。機(jī)械開關(guān)是人需要按下操作時(shí)使用的開關(guān)，晶體管是電流接通時(shí)的開關(guān)。因此，當(dāng)我們希望電流控制電路中開關(guān)的狀態(tài)時(shí)，可以使用晶體管。

當(dāng)PIR傳感器未檢測到運(yùn)動(dòng)時(shí)，它不輸出電流，因此晶體管不會導(dǎo)通。當(dāng)晶體管的基極沒有接收到足夠的電流時(shí)，沒有電流可以從發(fā)射極流到集電極為負(fù)載供電，在這種情況下，負(fù)載是電動(dòng)機(jī)。

即使晶體管的集電極需要正電壓（對于NPN晶體管）才能工作，它也不會僅僅因?yàn)橛须妷憾鴮?dǎo)通。這是因?yàn)楫?dāng)晶體管沒有接收到足夠的基極電壓時(shí)，它會充當(dāng)開路。當(dāng)晶體管開路時(shí)，沒有電流可以流到地。因此，提供給直流電動(dòng)機(jī)的+ 9V直流電壓沒有電勢。電動(dòng)機(jī)兩端的電壓均為+ 9V。只有當(dāng)晶體管導(dǎo)通并且電流可以流到地時(shí)，才有確定的電位。

當(dāng)運(yùn)動(dòng)檢測器檢測到運(yùn)動(dòng)時(shí)，它會從其輸出引腳輸出電流到晶體管的基極。該電流使晶體管導(dǎo)通，因此晶體管現(xiàn)在可以為其負(fù)載（即電動(dòng)機(jī)）供電。

在該電路中，晶體管充當(dāng)開關(guān)和放大器。

如果使用PNP晶體管，則將負(fù)電壓提供給集電極。
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