一種三極管開關電路設計

　　一旦VBE正常且有基極電流流動時，便必須測試VCE值，假使VCE趨近于VCC，就表示三極管的集基接面損壞，必須換掉三極管。假使VCE趨近于零伏特，而負載仍未導通，這可能是負載本身有開路現象發生，因此必須檢換負載。

圖5 三極管開關電路，各主要測試電的電壓圖

　當Vin降為低電壓準位，三極管理應截止而切斷負載，如果負載仍舊未被切斷，那可能是三極管的集基極和集射極短路，必須加以置換。

　　3.1 基本三極管開關之改進電路

　　有時候，我們所設定的低電壓準位未必就能使三極管開關截止，尤其當輸入準位接近0.6伏特的時候更是如此。想要克服這種臨界狀況，就必須采取修正步驟，以保證三極管必能截止。圖6就是針對這種狀況所設計的兩種常見之改良電路。

圖6 確保三極管開關動作，正確的兩種改良電路

　　圖6（a） 的電路，在基射極間串接上一只二極管，因此使得可令基極電流導通的輸入電壓值提升了0.6伏特，如此即使Vin值由于信號源的誤動作而接近0.6伏特時，亦不致使三極管導通，因此開關仍可處于截止狀態。

　　圖6（b）的電路加上了一只輔助-截止（hold-off）電阻R2，適當的R1，R2及Vin值設計，可于臨界輸入電壓時確保開關截止。由圖6（b）可知在基射極接面未導通前（IB0），R1和R2形成一個串聯分壓電路，因此R1必跨過固定（隨Vin而變） 的分電壓，所以基極電壓必低于Vin值，因此即使Vin接近于臨界值（Vin=0.6伏特） ，基極電壓仍將受連接于負電源的輔助-截止電阻所拉下，使低于0.6伏特。由于R1，R2及VBB值的刻意設計，只要Vin在高值的范圍內，基極仍將有足夠的電壓值可使三極管導通，不致受到輔助-截止電阻的影響。

　　3.1.1 加速電容器

　　在要求快速切換動作的應用中，必須加快三極管開關的切換速度。圖7為一種常見的方式，此方法只須在RB電阻上并聯一只加速電容器，如此當Vin由零電壓往上升并開始送電流至基極時，電容器由于無法瞬間充電，故形同短路，然而此時卻有瞬間的大電流由電容器流向基極，因此也就加快了開關導通的速度。稍后，待充電完畢后，電容就形同開路，而不影響三極管的正常工作。

圖7 加了加速電容器的電路

　　一旦輸入電壓由高準位降回零電壓準位時，電容器會在極短的時間內即令基射極接面變成反向偏壓，而使三極管開關迅速切斷，這是由于電容器的左端原已充電為正電壓，因此在輸入電壓下降的瞬間，電容器兩端的電壓無法瞬間改變仍將維持于定值，故輸入電壓的下降立即使基極電壓隨之而下降，因此令基射極接面成為反向偏壓，而迅速令三極管截止。適當的選取加速電容值可使三極管開關的切換時間減低至幾十分之微秒以下，大多數的加速電容值約為數百個微微法拉（pF） 。

　　有時候三極管開關的負載并非直接加在集電極與電源之間，而是接成圖8的方式，這種接法和小信號交流放大器的電路非常接近，只是少了一只輸出耦合電容器而已。這種接法和正常接法的動作恰好相反，當三極管截止時，負載獲能，而當三極管導通時，負載反被切斷，這兩種電路的形式都是常見的，因此必須具有清晰的分辨能力。

圖8 將負載接于三極管開關電路的改進接法