如何使用晶体管作为开关的方案

使用晶体管来接通和关断电源是正确黑客行为的关键特征。双极晶体管开启和关闭事物的能力是鲜为人知的用途之一，而晶体管却有多种用途。典型示例是使用计算机的并行端口打开某些外部设备。它可以用作一种电流控制开关，因为s晶体管的集电极电流受其基极电流成比例地限制。通过晶体管的基极发送的电子流相对较小，可以控制流过集电极的电子流多得多。与传统的机械继电器相比，晶体管开关具有更低的成本和更高的可靠性。

当在任何电路中使用时，BJT的功能决定了器件的特性曲线。有输入，输出和传递特性曲线，而输出特性曲线是BJT最有用的。下图说明了输出曲线，该曲线决定了集电极-电流Ic变化时的集电极-发射极电压Vce的范围。如果电路使用晶体管作为开关，则将偏置设置为在输出曲线的区域上操作。

晶体管工作区

晶体管开关的工作区域称为饱和区和截止区。截止区域由曲线底部的粉红色或黄色阴影区域表示。饱和区域由左侧的红色或蓝色阴影区域表示。晶体管的截止和饱和功耗都最小。最大的集电极电流和最小的集电极发射极电压是偏置BJT的结果，因此施加了最大的基极电流。

禁产区

晶体管被完全关断，可以定义为关断模式。由于晶体管的工作条件是零基极电流，零输出集电极电流和最大集电极电压，因此它具有大的耗尽区并且没有电流流过器件。

饱和区

该晶体管为全导通状态，因为它作为单刀单掷固态开关（SPST）工作，因此可以定义为导通模式。耗尽层应尽可能小，并且由于最大的集电极电流和最小的集电极发射极电压，流过晶体管的电流最大，这是因为在晶体管偏置时施加的基极电流最大。

如果晶体管无法切换交流电或高电压（如市电），则必须使用继电器，因为它们通常不是切换通常大于5A的大电流的理想选择。

继电器的优点

–能够一次切换多个触点
–大电流的更好选择
–可以切换高压
–可以同时切换交流和直流

继电器的缺点

–需要的电流超过许多IC所不能提供

的电流

–由于电流流过线圈而使用了更多的功率–无法快速切换
–比晶体管更大