由遙控車對講機開始看電晶體的兩大功能開關與放大 - 夏肇毅部落格

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由遙控車對講機開始看電晶體的兩大功能開關與放大

2010/11/25 20:40:35瀏覽2032｜回應0｜推薦0

最常見的電子玩具就是遙控車,對講機等.
一個是利用機械開關來控制電子元件,
一個是將聲音信號轉為電子信號, 加以放大傳輸後再重現.
這些都要靠電晶體電路來完成.

電晶體的兩大功能, 開關與放大.
主要的工作大致是依據以下的簡化模式
I_C = I_S e ^{V_BE/ V_T}
就是說集極電流I_C 是受基極-射極電壓V_BE 控制.
當V_BE >V_cut-in(約0.5V) 時, I_C 開始明顯流通, 之後電流不斷增加, 直到飽和為止.
當V_BE <V_cut-in(約0.5V) 時, 我們稱截止模式(Cut-Off Mode).
0.6V< V_BE <0.8V, 為主動模式(Active Mode).
之後I_C 飽和, 稱為飽和模式 (Saturation Mode).

若是在截止模式與飽和模式間切換, 這電晶體就是做為開關來使用.

若是工作在主動模式內, 這電晶體就是做為放大器使用.

見下圖, V_BE = V_B -V_E
當電晶體導通後, I_C就會流過負載電阻R2. 它可以是一個燈泡, LED, 線圈, 繼電器, 馬達....任何你想要控制的元件都行. 把信號接到V_B,那麼這負載就會受這信號控制.
控制信號可以是感應器, 如熱敏電阻, 感光二極體 . 也可以是數位控制信號.
若將電晶體一直維持在主動模式中工作, 則會有放大信號的功能. 多極放大器串接就可成為對講機或音響等設備.

試著用KVL 列出兩路電流電壓關係:
左路 Vcc -> R1 -> b -> e -> Gnd
Vcc = Ib R1 + V_BE
所以 Ib= (Vcc - V_BE ) / R1
V_BE 可取 0.7V

右路 Vcc -> R2 -> c -> e -> Gnd
Vcc = Ic R2 + V_CE

所以 Ic = (Vcc -V_CE) / R2
飽和時V_CE =0.2V

( 知識學習｜考試升學 )