晶体管开关操作和操作区域
图 1 中图表上的蓝色阴影区域表示饱和区域，而粉红色阴影区域表示截止区域。
图 1. 晶体管工作区域。图片由 Simon Munyua Mugo 提供
这些区域定义为：
饱和区域。 这是晶体管将偏置的区域，以使用基极电流来实现集电极处的电流和集电极-发射极处的压降，这反过来又使耗尽层尽可能小，因此电流流过我们的晶体管。这使得晶体管开关导通。图 2 显示了饱和区特性。
输入端和基座连接到 V抄送
基极-发射极电压 V是> 0.7V
基极-发射极结为正向偏置
基极-集电极结为正向偏置
晶体管“完全导通”（饱和区域）
集电极电流 （IC= V抄送/RL)
VCE= 0（理想饱和度）
V外= VCE= “0”
晶体管作为“闭合开关”工作
图 2.饱和区域特征。图片由 Simon Munyua Mugo 提供
截断区域。这里，输入基极电流和输出集电极电流为零，集电极电压处于值，导致流经晶体管的电流为零。在这种情况下，晶体管被关闭。
截止区域特性如下所示：
输入和底座接地 （0v）
基极-发射极电压 V是< 0.7V
基极-发射极结是反向偏置的
基极-集电极结反向偏置
晶体管“完全关闭”（截止区域）
无集电极电流 （IC= 0）
V外= VCE= V抄送= “1”
晶体管作为“开路开关”工作
图 3.截断区域特征。图片由 Simon Munyua Mugo 提供
晶体管操作类似于单刀单掷固态开关的操作，当在其基极施加零信号时，它保持关闭状态，在这种情况下，它充当集电极电流为零的开路开关。当我们向晶体管的基极施加正信号时，它就会被打开，在这种情况下，它充当一个闭合开关，电流流过它。
基本晶体管开关电路
图 4.基本 NPN 晶体管开关电路。图片由 Simon Munyua Mugo 提供
该电路类似于 Common Emitter 电路的电路。不同之处在于，我们需要将晶体管完全打开（饱和）或完全关闭（截止）才能将其作为开关操作。
理想的晶体管开关在完全关闭时在发射极和集电极之间具有无限电阻，导致流过它的电流为 0，当完全打开时，发射极和集电极之间的电阻为 0，导致电流流至。
实际上，当晶体管在截止值（即完全关闭时）工作时，我们应该有少量的漏电流。另一方面，当在饱和区域运行时，该器件具有低电阻，导致流过我们称为饱和电压 （VCE).
要使 Base 电流开始流动，Base 端子必须比 Emitter 更正。对于硅器件，Base 必须具有至少 0.7 V 的偏置输入电压。改变基极-发射极电压 （V是） 改变基极电流，进而改变流经给定晶体管的集电极电流。
如果我们达到集电极电流的流量，则晶体管处于饱和状态。输入电压量和使晶体管导通所需的电流由基极电阻器决定
让我们假设
b=200，我C=6mA 和 Ib=25 微安
找到基极电阻 （Rb） 值，当输入端的电压超过 3.0V 时，需要将晶体管完全上电
溶液
\（R_{b}=（V_{in}-V_{BE}）/I_{B}\）
\（R_{b}=（3.0V-0.7）/25X10\）^\（-6\）
\（R_{b}=92k\Omega\）
保证饱和晶体管开关的值是 82kΩ。
图 5. 数字逻辑晶体管开关。图片由 Simon Munyua Mugo 提供
在上述电路 R 中b用于限制来自数字逻辑门的输出电流。
PNP 晶体管开关
PNP 晶体管的使用方式与 NPN 晶体管相同。不同之处在于，在 PNP 中，负载始终接地，PNP 将用于为负载切换电源。要打开 PNP 晶体管，我们必须如图 6 所示将基极端子接地。
图 6.PNP 晶体管的开关电路。图片由 Simon Munyua Mugo 提供
用于计算集电极电流、基极电阻和电压的 PNP 晶体管方程仍然与用于 NPN 计算的方程相同。区别在于开关电流。对于 PNP，开关电流是源电流。对于 NPN，它是灌电流。
达林顿晶体管开关
这涉及使用多个开关晶体管，因为有时单个双极晶体管的直流增益太低而无法切换负载电压或电流。在该配置中，一个小输入双极结型晶体管 （BJT） 晶体管参与打开和关闭较大的电流保持输出 BJT 晶体管。
为了化信号增益，两个晶体管以达林顿配置连接，其中包含两个互连的 NPN 或 PNP 双极晶体管，使得晶体管 1 的电流增益乘以晶体管 2 的电流增益，终得到一个器件，当施加较小的基极电流时，其行为类似于具有更高电流增益的单个晶体管。
该晶体管的总电流增益值是每个晶体管的单个值的乘积，由下式给出;
\[\beta_{总计}=\beta_{1}\times\beta_{2}\]
以下是可能的达林顿晶体管开关配置。
图 7.NPN 达林顿配置。图片由 Simon Munyua Mugo 提供
在 NPN 达林顿配置中，两个晶体管的集电极连接，而第二个晶体管的基极连接到个晶体管的发射极。从配置中，我们可以看到个晶体管的发射极电流成为第二个晶体管的基极电流，该晶体管将其导通。
