晶體管并用三極管做一個簡易觸摸開關(guān)圖解

Audion是一種三極真空管，有三個接頭：陽極（Anode）、陰極（Cathode）和控制柵（control grid）。當(dāng)電流通過燈絲（陰極）時會將之加熱，使得燈絲放出電子流。帶負電的電子會被Audion正極板（陽極）吸引。德富雷斯特的創(chuàng)舉便是在燈絲與正極板之間加入以電線做成的控制柵，會隨電壓大小而改變帶負電荷的多寡。當(dāng)訊號通過柵格的強度改變，就能控制燈絲與正極之間通過的電子數(shù)。這就是真空管放大器放大訊號的原理──可以用較小的訊號來控制較大的電壓！

從真空管到晶體管

當(dāng)工程師發(fā)現(xiàn)放大器有多好用后，就立刻將之運用到無線電、電話系統(tǒng)、科學(xué)儀器上等許多設(shè)備上。在接下來的五十年里，有上千萬甚至上億支真空管被生產(chǎn)出來。然而，真空管有著許多缺點──又大、又貴、又燙。

因此，到了1945年，美國的貝爾實驗室集結(jié)了一群科學(xué)家，希望能找到能替代真空管的方案。這個研究團隊后來發(fā)明出了另一種放大器，也就是晶體管。和真空管相同，使用硅制作的固態(tài)晶體管放大器也有三個部分。中間部分的電流能控制上部分和下部分之間更大的電流。現(xiàn)代的放大器使用集成電路制作，在一個電子元件中就包含了大量的晶體管。

以放大器制作的觸摸開關(guān)

在這一期中，我們要使用由李?德富雷斯特做為先驅(qū)的電子放大器，打造一個觸摸開關(guān)。我們會使用一對簡單的固態(tài)晶體管（其實原則上，德富雷斯特的三極真空管也可以用在這個制作中）來放大流過你指尖的微小電流。

你的身體具有相當(dāng)?shù)碾娮瑁虼四銢]辦法直接用手抓住兩條電線，接上低電壓（6伏特）直流電源來形成足夠?qū)ED點亮的電流。盡管如此，那并不表示完全沒有電流通過，只是因為你的皮膚有電阻（大約100,000歐姆，隨皮膚的清潔與干燥程度而有所變化），所以通過身體的電流非常微小。不過，如果這樣微小的電流可以被偵測到，并透過放大器放大，那你就可以用手指當(dāng)作開關(guān)來點亮LED或打開蜂鳴器。

請參考上面的電路圖來組裝你的觸摸開關(guān)。如果你用的是 免焊面包板，這個制作就相對簡單，只要參考這里的圖片就好。或者你也可以直接將元件焊接在一起。

1. 首先，請確定LED的正極，通常是比較長的那根接腳。2. 將晶體管拿起來，平的面朝向你，腳朝下，左邊那支接腳是集極（collector）、中間那支接腳是基極（base）、右邊那支接腳則是射極（emitter）。3. 將第一晶體管射極接上第二晶體管的基極，并將第二晶體管射極接上面包板負極軌，第一晶體管基極用跳線接到面包板上沒有用到的一排上（見下圖）。

4. 在第一晶體管集極與面包板正極軌之間加上100kΩ電阻。將LED正極接到面包板正極軌，然后，請在LED負極和第二晶體管集極之間加上220Ω電阻（見下圖）。

5.接著，請將2條跳線垂直放在面包板上來打造觸摸開關(guān)。一條放在面包版正極軌，另一條垂直跳線接到第一晶體管基極上面的小跳在線。你也可以將LED與蜂鳴器并聯(lián)。最后，將6V電池座連接至面包版的正極軌與負極軌上（如下圖）。

放大吧！

在這個電路中，放大器彼此串聯(lián)放大訊號，將原本的電流放大了幾百倍。當(dāng)你同時按住連接6V電軌的裸線和連接100K電阻的晶體管基極時，微小的電流會從電池流過你的手指，再流到晶體管基極。

電流先由第一晶體管放大，接著再由第二晶體管放大，最后足夠?qū)ED點亮并讓蜂鳴器響起。恭喜你，你完成了你的自制電流放大觸摸開關(guān)了！

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