Ключ на биполярном транзисторе

Ключ (переключатель, выключатель) — электрический коммутационный аппарат, служащий для замыкания и размыкания электрической цепи.

Транзисторный ключ является основным элементом устройств цифровой электроники и очень многих устройств силовой электроники. Параметры и характеристики транзисторного ключа в очень большой степени определяют свойства соответствующих схем.

Ключи на биполярных транзисторах. Простейший ключ на биполярном транзисторе, включенный по схеме с общим эмиттером, и соответствующая временная диаграмма входного напряжения представлены на рис. 15.5.

Рис. 15.5. Ключ на биполярном транзисторе

Рассмотрим работу транзисторного ключа в установившихся режимах. До момента времени t₁ эмиттерный переход транзистора заперт и транзистор находится в режиме отсечки. В этом режиме i_к = –i_б = I_ко (I_ко – обратный ток коллектора), i_э ≈ 0. При этом u_Rб ≈ u_Rк ≈ 0; u_бэ ≈ – U₂; u_кэ ≈ –Е_к.

В промежутке времени t₁ … t₂ транзистор открыт. Для того, чтобы напряжение на транзисторе u_кэ было минимальным, напряжение U₁ обычно выбирают так, чтобы транзистор находится или в режиме насыщения, или в пограничном режиме, очень близким к режиму насыщения.