截至目前為止,我們都假設(shè)當三極管開關(guān)導(dǎo)通時,其基極與射極之間是完全短路的。事實并非如此,沒有任何三極管可以完全短路而使VCE=0,大多數(shù)的小信號硅質(zhì)三極管在飽和時,VCE(飽和)值約為0.2伏特,縱使是專為開關(guān)應(yīng)用而設(shè)計的交換三極管,其VCE(飽和)值頂多也只能低到0.1伏特左右,而且負載電流一高,VCE(飽和)值還會有些許的上升現(xiàn)象,雖然對大多數(shù)的分析計算而言,VCE(飽和)值可以不予考慮,但是在測試交換電路時,必須明白VCE(飽和)值并非真的是0。
雖然VCE(飽和)的電壓很小,本身微不足道,但是若將幾個三極管開關(guān)串接起來,其總和的壓降效應(yīng)就很可觀了,不幸的是機械式的開關(guān)經(jīng)常是采用串接的方式來工作的,如圖3(a)所示,三極管開關(guān)無法模擬機械式開關(guān)的等效電路(如圖3(b)所示)來工作,這是三極管開關(guān)的一大缺點。
圖3三極管開關(guān)與機械式開關(guān)電路
幸好三極管開關(guān)雖然不適用于串接方式,卻可以的適用于并接的工作方式,如圖4所示者即為一例。
三極管開關(guān)和傳統(tǒng)的機械式開關(guān)相較,具有下列四大優(yōu)點﹕
圖4三極管開關(guān)之并聯(lián)聯(lián)接
(1)三極管開關(guān)不具有活動接點部份,因此不致有磨損之慮,可以使用無限多次,
一般的機械式開關(guān),由于接點磨損,頂多只能使用數(shù)百萬次左右,而且其接點易受污損而影響工作,因此無法在臟亂的環(huán)境下運作,三極管開關(guān)既無接點又是密封的,因此無此顧慮。
(2)三極管開關(guān)的動作速度較一般的開關(guān)為快,一般開關(guān)的啟閉時間是以毫秒(ms)來計算的,三極管開關(guān)則以微秒(μs)計。
(3)三極管開關(guān)沒有躍動(bounce)現(xiàn)象。一般的機械式開關(guān)在導(dǎo)通的瞬間會有快速的連續(xù)啟閉動作,然后才能逐漸達到穩(wěn)定狀態(tài)。
(4)利用三極管開關(guān)來驅(qū)動電感性負載時,在開關(guān)開啟的瞬間,不致有火花產(chǎn)生。反之,當機械式開關(guān)開啟時,由于瞬間切斷了電感性負載樣上的電流,因此電感之瞬間感應(yīng)電壓,將在接點上引起弧光,這種電弧非但會侵蝕接點的表面,亦可能造成干擾或危害。