三极管作开关时,是工作在饱和与截止状态的。三极管截止时,流过管子的电流基本为零,相当于开关断开状态。三极管饱和时,电阻很小,管压降基本为零,相当于开关的接通状态。三极管由饱和到截止或由截止到饱和,中间的放大状态只是过渡而已,时间非常短暂。如常用的开关管3DK3,开关一次的时间不超过90ns,而3 DK2开关一次不超过50ns。也就是说,它们在一秒钟内能够开和关的次数都超过一亿次。所以晶体三极管和二极管一样。具有很好的开关特性。在空调器微电子线路控制板中,也同样获得广泛应用。
最常见的晶体管开关电路如图6一6所示,其工作原理如下:在图6一6(b)中,当无输入信号时(即输入端为零电位), Ub加到晶体管基极上,使晶体管截止,管子内几乎没有电流通过,Rc上的压降接近于零,因此输出端电位近似为-Ec。当输入端加一负的信号电压,例如-6V时,管子由截止过渡到饱和,此时的输出端电位近似为零,这个状态一直保持到输入信号消失为止。
对PNP管来讲,输入负信号时电路接通,输入正信号则不起作用,管子仍然截止;对于NpN晶怀管来说,输入一个正脉冲,使有一个负脉冲输出。
从图6一6的晶体管开关电路分析可以看出,它有如下特点:当输入处于低电位时,输出便处于高电位,其输出的极性正好与输入相反,所以通常把它叫作反相器,或称倒相器。