发射极接地三极管开关电路简要原理简析

在实际工作中，三极管开关电路可以按照不同的划分依据加以区分，每种不同的开关电路都有其自身独特的优势。发射极接地三极管开关电路作为其中的一种常用电路类型，在照明、工业操控等领域都是比较常见的，今天小编就为大家整理了一些发射极接地开关电路的简要原理知识进行分享，希望能够对各位工程师的工作有所帮助。

首先我们来看一下在三极管开关电路中，比较常见的NPN和PNP型基本开关的原理图，下图图1所示：

图1 NPN型和PNP型基本开关原理图

图1所示的是两种常见的发射极接地三极管开关电路的原理图，这种基本的电路离我们实际上所需要的电路设计还有些距离。这是因为，由于晶体管基极电荷存储积累效应使晶体管从导通到断开有一个过渡过程。当晶体管断开时，由于R1的存在，减慢了基极电荷的释放，所以Ic不会马上变为零。也就是说发射极接地型开关电路存在关断时间，不能直接应用于中高频开关。

图2实用的NPN型和PNP型开关原理图（添加加速电容）

上图图2是比较实用的NPN型、PNP型三极管开关电路的原理图，在图2所展示的电路原理图中，我们特别添加了加速电容。在增加了这一电容器之后，当晶体管突然导通，IN信号突然发生跳变，C1瞬间短路，为三极管快速提供基极电流，这样加速了晶体管的导通。当晶体管突然关断，C1也瞬间导通，为卸放基极电荷提供一条低阻通道，这样加速了晶体管的关断。C通常取值几十到几百皮法。电路中电阻R2是为了保证没有IN输入高电平时三极管保持关断状态。R4是为了保证没有IN输入低电平时三极管保持关断状态。R1和R3是基极电流限流用。

图3实用的NPN型开关原理图（肖特基二极管钳位）

图三展示的是实用NPN三极管开关电路的原理图，该开关电路采用肖特基二极管钳位，因此在关断速度方面有了明显提升。由于肖特基二极管Vf为0.2至0.4V比Vbe小，所以当晶体管导通后大部分的基极电流是从二极管然后通过三极管到地的，这样流到三极管基极的电流就很小，积累起来的电荷也少，当晶体管关断（IN信号突然发生跳变）时需要卸放的电荷少，关断自然就快。