低边和高边晶体管电路的工作原理介绍

为什么存在这两种方式，它们的工作原理，以及何时使用它们？

电路中，晶体管常常被用来当做开关使用。晶体管用作开关时有两种不同的接线方式：高边（high side）和低边(low side)。高边和低边是由晶体管在电路中的位置决定的。晶体管可以是双极性晶体管（BJT）或者场效应管（MOSFET）。

1. 低边晶体管电路

低边开关，晶体管接地，也就是说晶体管在负载和地之间。由于晶体管正在开关接地线路或位于负载的低电压端，因此称为低边开关。

通常使用 NPN 型三极管或者 N 沟道场效应管。

对于 NPN 三极管来说，发射极接地，集电极连接到负载。作为开关，三极管工作在饱和状态。饱和意味着有足够的基极电流来完全开启三极管。

对于 N 沟道场管来说，源极接地，漏极连接到负载的负侧。虽然您可以在该电路中使用结型场效应管（JFET），但增强型场管效果更好。注意：场管有一个下拉电阻。

2. 高边晶体管电路

与低边开关相对的是高边开关。晶体管连接在电源正极和负载高电压端之间。在 Arduino 或 Raspberry Pi 电路中使用这些晶体管可能会有些困难。

通常使用 PNP 型三极管或者 P 沟道场效应管。

对于 PNP 型三极管来说，发射极连接到电压正极，而集电极连接到负载。对比上面的低边三极管开关电路，PNP 的发射极和集电极正好是与之颠倒的。就像 NPN 三极管一样，PNP 三极管需要在饱和区工作才能完全导通晶体管。