醋小蝦
三極管是最基本的電子元器件之一，其用途廣泛。想要知道三極管是怎麼實現電子開關的功能，首先要了解三極管的基本原理。
三極管的基本原理
三極管和MOS管都可以作為電子開關使用，三極管屬於電流控制元器件，跟MOS管不同，MOS管屬於電壓控制元器件。
三極管有兩種類型，NPN型和PNP型，其結構示意圖如下圖所示。可以看出，三極管是由兩個PN結經過特殊的工藝技術處理形成的。三極管有三個極：基極、集電極和發射極，基極用字母b表示，集電極用字母c表示，發射極用字母e表示。
▲三極管的結構圖
三極管正常工作時有三個區間：截止區、放大區和飽和區。
截止區：Ube＜死區電壓，死區電壓一般為。0.3V~0.6V左右，具體跟三極管的特性有關，每個三極管型號都會有自己的死區電壓，具體可查三極管型號的datasheet，會有相應的說明。此區間基極電流Ib=0。
放大區：放大區的主要特點是發射結正偏，集電結反偏，Ic=βIb,β為三極管的放大倍數。
飽和區：此區間發射結正偏，集電結正偏，注意：和放大區有所不同。Uce＜Ube,βib＞ic，Uce≈0.3V。
▲三極管曲線圖
三極管如何實現電子開關功能
瞭解了三極管的基本原理之後，那麼，三極管是怎麼實現電子開關功能的呢？
電子開關主要控制三極管處於兩個工作區間：飽和區和截止區，
三極管飽和-----實現電子開關的“開”功能
三極管截止-----實現電子開關的“關”功能
當然，三極管處於非飽和區間的放大區，三極管也處於導通狀態，也可以實現三極管的開狀態，只是此時的電流並未達到三極管的最大電流，內阻比較大，對於負載電流較小時，也可以在此區間實現電子開關的“開”功能。一般我們使用三極管當電子開關時，為了能夠使三極管達到最大輸出電流，一般都會設計將三極管處於飽和區間。
舉例說明
下面三極管控制燈泡為例，通過處理器（比如單片機、DSP、ARM、FPGA等）的I/O口控制小燈泡，NPN和PNP三極管的接法有些不同，NPN型三極管當下管使用，控制燈泡的負極；PNP型三極管當上管使用，控制燈泡的正極。（為什麼NPN型三極管當下管使用，而PNP型三極管當上管使用？在本人另一回答當中有詳細說明）
具體原理如下圖所示。
▲三極管控制燈泡原理
NPN型三極管原理實現過程：當I/O口輸入低電平時，由於Ube＜死區電壓，Ib=0，三極管處於截止狀態，所以燈泡不亮；當I/O口輸入高電平（3.3V或5V等）時，三極管導通，燈泡燃亮。根據I/O口的高電平狀態，選擇合適的基極電阻R1，使三極管處於飽和狀態，計算方法為：R1≈(U-Ube)*β/Ic，其中U為I/O口輸入電壓，β為三極管放大倍數，Ic為三極管最大集電極電流，Ube為基極與發射極之間的壓差，一般為0.4V~0.6V左右。
R2為下拉電阻，阻值選擇大一些，至少應比R1大一個數量級，這樣在計算R1阻值時，可以忽略R2的存在，若R1與R2電阻大小相當時，需要考慮分流情況。此時，R1的電流IR1=Ib+Ube/R2，所以R1=(U-Ube)/IR1=(U-Ube)/(Ib+Ube/R2)。計算較複雜。
PNP型三極管原理實現過程與NPN型三極管類似，PNP型三極管控制燈泡的正極，具體過程：當I/O口輸入高電平（VCC）時，UBE無壓差，Ib=0，三極管處於截止狀態，所以燈泡不亮；當I/O口輸入低電平時，三極管處於導通狀態，燈泡燃亮。
以上是本人的觀點，希望本人的回答能夠幫助提問者和頭條的初學者們，大家可以舉一反三，思考一下，使用N溝道和P溝道MOS管怎麼實現電子開關的功能。若有不明白的地方可以評論區下方留言，記得點贊哦，謝謝支持！
技術閒聊
三極管作為電子開關使用時工作於開關狀態，此時只要控制三極管的基極電流，即可使三極管導通或截止，從而控制負載的通斷。下面我們以兩個簡單的開關電路為例，來介紹一下三極管是如何作為電子開關使用的。
▲ NPN型三極管構成的電子開關。
上圖是採用NPN型三極管構成的電子開關，LED是三極管的集電極負載（這裡未畫出LED的限流電阻），三極管在這裡作為電子開關使用，控制著LED的亮與滅。三極管的基極為控制端，R為基極限流電阻。想通過三極管控制LED的亮與滅，只要在Vin端接入合適的控制信號即可。
假設想讓LED點亮，我們只要將Vin端與＋5V電源連接即可，此時三極管的基極獲得足夠大的基極電流而導通，導通後三極管的發射極和集電極之間的等效電阻很小（數Ω以下），如同一個閉合的開關，故此時LED可以點亮。若將電路的Vin端接GND，三極管因無基極電流而截止，三極管截止後，其發射極與集電極之間等效電阻極大（在數十MΩ以上），如同一個斷開的開關，此時LED將無法點亮。
▲ PNP型三極管構成的電子開關。
PNP型三極管作為電子開關使用時，工作原理與上述的NPN型三極管構成的電子開關一樣，所不同的是，Vin端接GND時，管子導通，Vin端接＋5V電源時，管子截止。
從上面電路可以看出，三極管作為電子開關時，只要在管子的基極接一個阻值合適的限流電阻，通過控制基極電流即可控制其集電極負載的通斷。
創意電子DIY分享
三極管是一種控制電流的半導體器件。
三極管是半導體基本元器件之一，基本結構是在一塊半導體基片上製作兩個相距很近的PN結，兩個PN結把整塊半導體分成三部分，中間部分是基區，兩側部分是發射區和集電區。
三極管作為電子開關使用時，只要選取阻值合適的基極限流電阻，使管子工作於截止區和飽和區，即可實現開關功能。下面以一個簡單的三極管開關電路為例，
圖中的三極管VT工作於開關狀態，電阻R47為VT基極的限流電阻，R48為VT的集電極負載。
當Vin為高電平（這裡假定高電平為6V，實際這個電路中高電平只要≥0.8V即可）時，VT的基極獲得足夠大的偏置電流而導通。此時VT的集電極-發射極之間的電阻變得很小，如同一個閉合的開關，故R48得電工作，若R48為一個指示燈，此時即可點亮。
當Vin為低電平（這裡假定低電平為0V，實際只要低電平≤0.5V即可）時，VT的基極失去偏置電流而截止。此時VT集電極-發射極之間的電阻變得甚大，如同一個斷開的開關，故此時R48失電停止工作，若R48為指示燈，此時將無法點亮。
