為什么晶體管在電路中常被用做開關(guān)？

晶體管可以用作開關(guān)和放大器，并且在電路中起到很大的作用。那么我們?nèi)绾芜B接晶體管，才能使其用作電路中的開關(guān)?

首先，為什么晶體管在電路中被用作開關(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)，滑動開關(guān)，DIP開關(guān)，按鍵開關(guān)，撥動開關(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)的負載，下面的電路使用單刀開關(guān)來打開或關(guān)閉負載(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)。

與上面的機械開關(guān)不同，晶體管通過電流來導(dǎo)通或截止。機械開關(guān)，例如單刀開關(guān)，按鈕開關(guān)，需要人工進行開關(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，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)通的負載和電路的電源電壓。

該電路中有幾個不同的部分。檢測運動的部分是PIR運動傳感器。當(dāng)此傳感器檢測到運動時，它將運動能量轉(zhuǎn)換為電流。許多電子設(shè)備都這樣做。它們將機械轉(zhuǎn)換為電流。PIR運動傳感器可以做到這一點。一旦檢測到運動，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運動傳感器輸出電流，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)。機械開關(guān)是人需要按下操作時使用的開關(guān)，晶體管是電流接通時的開關(guān)。因此，當(dāng)我們希望電流控制電路中開關(guān)的狀態(tài)時，可以使用晶體管。

當(dāng)PIR傳感器未檢測到運動時，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，沒有電流可以從發(fā)射極流到集電極為負載供電，在這種情況下，負載是電動機。

即使晶體管的集電極需要正電壓(對于NPN晶體管)才能工作，它也不會僅僅因為有電壓而導(dǎo)通。這是因為當(dāng)晶體管沒有接收到足夠的基極電壓時，它會充當(dāng)開路。當(dāng)晶體管開路時，沒有電流可以流到地。因此，提供給直流電動機的+ 9V直流電壓沒有電勢。電動機兩端的電壓均為+ 9V。只有當(dāng)晶體管導(dǎo)通并且電流可以流到地時，才有確定的電位。

當(dāng)運動檢測器檢測到運動時，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)在可以為其負載(即電動機)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，則將負電壓提供給集電極。