晶体管开关电路详解

TTL晶体管开关电路按驱动能力分为小信号开关电路和功率开关电路。按晶体管连接方式分为发射极接地（PNP晶体管发射极接电源）和射手跟随开关电路。

1.1 发射极接地开关电路

上面的基本电路与实际设计电路稍远：由于晶体管基电荷的积累，存在从开到关的过渡（当晶体管关断时，由于R1的存在，基极电荷释放减慢，因此Ic不会立即变为零）。换句话说，发射极接地开关电路具有关断时间。它不能直接应用于高频开关。

说明：当晶体管突然导通（IN信号突然跳跃）时，C1瞬间出现短路，从而快速为晶体管提供基极电流，从而加快晶体管导通。当晶体管突然关断（IN信号突然跳闸）时，C1瞬时导通，为基极电荷放电提供低阻抗路径，从而加速晶体管关闭。 C值通常是几十到几百个皮肤的方法。电路中的R2是为了确保晶体管在没有IN高输入时保持关断状态。R4是为了确保晶体管在没有IN低输入时保持关断。R1和R3用于基极电流限制。

说明：由于TVS二极管Vf比Vbe小0.2至0.4V，大部分基极电流从二极管流出，然后流向晶体管，最后在晶体管导通时流向地，因此流向晶体管基极的电流很小，累积的电荷较少。当晶体管关断（IN信号突然跳跃）时，放电电荷变少，关断动作自然变快。

在实际电路设计中，我们需要考虑晶体管Vceo，Vcbo满足压力，晶体管满足集电极功耗。使用负载电流和hfe（取最小晶体管hfe来计算）来计算基极电阻（基极电流保持0.5至1倍裕量）。注意专用二极管的反向耐压。

1.2 发射极跟随开关电路

发射极跟随器也称为发射极跟随器，是典型的负反馈放大器。从晶体管的连接方式来看，它实际上是一个常见的集电极放大器。信号从基极输入，从发射器输出。连接到晶体管发射极的电阻Re在电路中起着重要作用。它就像一面镜子，反映了输出和输入的以下特征。

输入电压 usr=ube+usc。通常是Usc》Ube，忽略Ube，然后是usr≈usc。显然，这意味着辐射极限跟随器的电压放大因子近似等于1，即输入电压幅值近似等于输出电压幅值。当 Usr 增加时，ib 和 ie 都增加，发射极电压 ue （usc） 也增加。相反，当 Usr 减少时，USC 也会减少。这表明输出电压与输入电压同相，正是因为不仅输出电压等于输入电压，而且相位也相等。输出电压紧随输入电压并发生变化。我们将具有以下特性的电路称为“辐射极限跟随器”。

发射极跟随器可以用小输入电流（即=（1+β）ib）获得大输出电流。因此，它具有电流放大和功率放大的功能。需要区分的是，普通的多级共发射极放大器电路不放大电流而放大电压，这与发射相反。在电视电路中，电视视频图像由发射器电路输出，以确保输出图像随输入而变化。需要注意的是，一般幅度应达到1.2V左右，并且必须调整RB和RE。该比率调整输出交流波形的幅度。