截(jie)至(zhi)目前為(wei)(wei)止,我們(men)都(dou)假設當(dang)三極(ji)管(guan)開(kai)關導通時(shi),其基極(ji)與射極(ji)之間(jian)是完全(quan)短路的。事實并非如此,沒有(you)(you)任(ren)何三極(ji)管(guan)可以(yi)完全(quan)短路而使(shi)VCE=0,大多數(shu)的小信號硅質三極(ji)管(guan)在(zai)飽(bao)和(he)(he)時(shi),VCE(飽(bao)和(he)(he))值(zhi)約(yue)為(wei)(wei)0.2伏(fu)特,縱使(shi)是專為(wei)(wei)開(kai)關應用而設計的交換(huan)(huan)三極(ji)管(guan),其VCE(飽(bao)和(he)(he))值(zhi)頂(ding)多也(ye)只能低(di)到(dao)0.1伏(fu)特左右,而且負載(zai)電流一高(gao),VCE(飽(bao)和(he)(he))值(zhi)還會有(you)(you)些許的上升現(xian)象,雖然對大多數(shu)的分析計算而言(yan),VCE(飽(bao)和(he)(he))值(zhi)可以(yi)不予考慮,但是在(zai)測試交換(huan)(huan)電路時(shi),必須明白(bai)VCE(飽(bao)和(he)(he))值(zhi)并非真的是0。
雖然(ran)VCE(飽和)的(de)(de)電(dian)壓很(hen)小(xiao),本身微不(bu)足道,但是若將幾個三極(ji)管開(kai)(kai)關(guan)串接起來,其總(zong)和的(de)(de)壓降效應就很(hen)可(ke)觀了,不(bu)幸的(de)(de)是機(ji)械(xie)式的(de)(de)開(kai)(kai)關(guan)經常(chang)是采用(yong)串接的(de)(de)方式來工(gong)作的(de)(de),如圖3(a)所示(shi),三極(ji)管開(kai)(kai)關(guan)無法模(mo)擬機(ji)械(xie)式開(kai)(kai)關(guan)的(de)(de)等效電(dian)路(如圖3(b)所示(shi))來工(gong)作,這(zhe)是三極(ji)管開(kai)(kai)關(guan)的(de)(de)一大缺點。
圖3三極管開關與機械式開關電路
幸好三極管開關(guan)雖然不適(shi)(shi)用(yong)于(yu)(yu)串(chuan)接方(fang)(fang)式(shi),卻可(ke)以的適(shi)(shi)用(yong)于(yu)(yu)并接的工作方(fang)(fang)式(shi),如(ru)圖4所示者(zhe)即為(wei)一例。
三極管開(kai)關和傳統的機械式開(kai)關相較,具有下列(lie)四(si)大優點﹕
圖4三極管開關之并聯(lian)聯(lian)接
(1)三極管開關(guan)不(bu)具有活(huo)動(dong)接點部份,因(yin)此不(bu)致(zhi)有磨損之慮(lv),可以使用無限多次(ci),
一般的(de)機械式開關(guan),由于接點(dian)磨損(sun),頂(ding)多只能使用數(shu)百萬(wan)次(ci)左右,而(er)且其接點(dian)易(yi)受污損(sun)而(er)影響工(gong)作(zuo),因(yin)(yin)此無法在(zai)臟亂(luan)的(de)環境下(xia)運作(zuo),三極管開關(guan)既無接點(dian)又是密封的(de),因(yin)(yin)此無此顧慮。
(2)三極管開(kai)(kai)關(guan)(guan)的(de)動作速度較一(yi)般的(de)開(kai)(kai)關(guan)(guan)為快,一(yi)般開(kai)(kai)關(guan)(guan)的(de)啟閉(bi)時間是以(yi)毫秒(miao)(miao)(ms)來計算(suan)的(de),三極管開(kai)(kai)關(guan)(guan)則(ze)以(yi)微秒(miao)(miao)(μs)計。
(3)三(san)極管開關沒有躍動(dong)(bounce)現象。一般的機械式開關在導通(tong)的瞬間會有快速的連續啟閉動(dong)作,然后才能逐(zhu)漸達到(dao)穩定狀(zhuang)態。
(4)利用三極管開(kai)關來驅(qu)動電(dian)感(gan)性(xing)負載時(shi),在開(kai)關開(kai)啟的(de)(de)瞬(shun)間(jian)(jian),不致有火花產生。反之,當機(ji)械式開(kai)關開(kai)啟時(shi),由于瞬(shun)間(jian)(jian)切(qie)斷了(le)電(dian)感(gan)性(xing)負載樣上(shang)的(de)(de)電(dian)流(liu),因此電(dian)感(gan)之瞬(shun)間(jian)(jian)感(gan)應電(dian)壓,將在接(jie)點上(shang)引起弧光,這種電(dian)弧非但會侵蝕接(jie)點的(de)(de)表面(mian),亦可能造(zao)成干擾或危害。