三极管除了可以当做交流信号放大器之外，也可以做为开关之用。三极管与一般的机械接点式开关在动作上并不完全相同，但是它却具有一些机械式开关所没有的特点。负载电阻被直接跨接于三极管的集电极与电源之间，而位居三极管主电流的回路上。
输入电压Vin则控制三极管开关的开启（open） 与闭合（closed） 动作，当三极管呈开启状态时，负载电流便被阻断，反之，当三极管呈闭合状态时，电流便可以流通。当Vin为低电压时，由于基极没有电流，因此集电极亦无电流，致使连接于集电极端的负载亦没有电流，而相当于开关的开启，此时三极管乃胜作于截止（cut off）区。
当Vin为高电压时，由于有基极电流流动，因此使集电极流过更大的放大电流，因此负载回路便被导通，而相当于开关的闭合，此时三极管乃胜作于饱和区（saturation）。
由于对硅三极管而言，其基射极接面之正向偏压值约为0.6伏特，因此欲使三极管截止，Vin必须低于0.6伏特，以使三极管的基极电流为零。通常在设计时，为了可以更确定三极管必处于截止状态起见，往往使Vin值低于 0.3伏特。当然输入电压愈接近零伏特便愈能保证三极管开关必处于截止状态。欲将电流传送到负载上，则三极管的集电极与射极必须短路，就像机械开关的闭合动作一样。欲如此就必须使 Vin达到够高的准位，以驱动三极管使其进入饱和工作区工作，三极管呈饱和状态时，集电极电流相当大，几乎使得整个电源电压Vcc均跨在负载电阻上，如此则VcE便接近于0，而使三极管的集电极和射极几乎呈短路。
三极管开关与机械式开关的比较
没有任何三极管可以完全短路而使VCE=0，大多数的小信号硅质三极管在饱和时，VCE（饱和） 值约为0.2伏特，纵使是专为开关应用而设计的交换三极管，其VCE（饱和） 值顶多也只能低到0.1伏特左右，而且负载电流一高，VCE（饱和）值还会有些许的上升现象，虽然对大多数的分析计算而言，VCE（饱和） 值可以不予考虑，但是在测试交换电路时，必须明白VCE（饱和） 值并非真的是0。
虽然VCE（饱和）的电压很小，本身微不足道，但是若将几个三极管开关串接起来，其总和的压降效应就很可观了，不幸的是机械式的开关经常是采用串接的方式来工作的，三极管开关无法模拟机械式开关的等效电路来工作，这是三极管开关的一大缺点。三极管开关和传统的机械式开关相较，具有下列四大优点﹕
（1）三极管开关不具有活动接点部份，因此不致有磨损之虑，可以使用无限多次，一般的机械式开关，由于接点磨损，顶多只能使用数百万次左右，而且其接点易受污损而影响工作，因此无法在脏乱的环境下运作，三极管开关既无接点又是密封的，因此无此顾虑。
（2）三极管开关的动作速度较一般的开关为快，一般开关的启闭时间是以毫秒 （ms）来计算的，三极管开关则以微秒（μs）计。
（3）三极管开关没有跃动（bounce） 现象。一般的机械式开关在导通的瞬间会有快速的连续启闭动作，然后才能逐渐达到稳定状态。
（4）利用三极管开关来驱动电感性负载时，在开关开启的瞬间，不致有火花产生。反之，当机械式开关开启时，由于瞬间切断了电感性负载样上的电流，因此电感之瞬间感应电压，将在接点上引起弧光，这种电弧非但会侵蚀接点的表面，亦可能造成干扰或危害。
本文来自 http://www.glspower.org/c1194.html
其实电子开关已经广泛的应用于工控各个领域了。它与机械开关最大的不同点就是两个：
第一，晶体管开关（电子开关）无触点，所以寿命是很长的，相对于机械触点开关；
第二，晶体管开关（电子开关）无拉弧现象，所以，没有机械开关触点的烧结问题。无需采用灭弧装置。这在结构和体积上都比机械开关有优势（针对大容量的而言）。
第一，晶体管开关（电子开关）无触点，所以寿命是很长的，相对于机械触点开关；
第二，晶体管开关（电子开关）无拉弧现象，所以，没有机械开关触点的烧结问题。无需采用灭弧装置。这在结构和体积上都比机械开关有优势（针对大容量的而言）。
11-09-01 19:24
