三极管的三个工作状态及在电子开关中的作用

在数字电路中，只有0和1两个状态，所以数字电路中三极管主要用作电子开关来使用，这时候三极管工作在截止和饱和状态。

1 三极管的三个工作状态

三极管具有截止状态、放大状态和饱和状态等三个状态，这主要取决于三极管的PN结导通电压。以NPN为例介绍。

截止状态

当发射结的电压小于PN结的导通电压时，基极电流为零，流过集电极和发射极的电流为零，三极管不具有放大信号的作用，这时候集电极和发射极之间处于断路状态，这个状态就成为三极管的截止状态。三极管用作开关时，处于断开状态，就是工作在截止状态。三极管的外形和工作区域如下图所示。

放大状态

当发射结的电压大于PN结的导通电压后，三极管的发射结处于正向偏置状态，而集电结处于反偏状态，流过三极管集电极的电流和基极电流存在一定的关系：Ic=β*Ib，其中β为电流放大倍数。三极管起到了基极电流的放大作用，这个状态称为三极管的放大状态。这个状态下，三极管具有三种形态的电路，分别为共基极放大电路、共发射极放大电路和共集电极放大电路。

饱和状态

随着基极电流的持续增大，集电极电流Ic不再随着基极电流Ib的增大而增大，这时三极管就失去了电流放大作用，集电极和发射极之间处于导通状态，这就是三极管的饱和导通状态。三极管用作开关时，处于导通状态，就是工作在饱和导通状态。

2 三极管用作开关作用

在数字电路中，三极管经常被用作电子开关作用，控制负载回路的通断，此时三极管工作在截止和饱和状态，下面以三极管驱动继电器为例介绍三极管的开关作用。

以NPN三极管驱动继电器为例，继电器接在三极管的集电极上，当基极出现高电平时，三极管导通，继电器的线圈得电使继电器的触点发生动作；当基极出现低电平时，三极管截止，继电器的线圈失电使得触点复位，电路断开，由此实现三极管用作开关控制继电器的目的。

PNP三极管控制继电器时，继电器也要接在集电极上，当基极出现低电平时，三极管导通，继电器触点动作；当基极出现高电平时，三极管截止，继电器触点复位。由此PNP三极管实现了控制继电器回路通断的作用。

所以，在数字电路中，三极管用作开关时工作在截止状态和饱和状态，依次来实现控制负载回路的目的。