Схема электронного ключа на биполярном транзисторе приведена на рисунке 1

1. Построим статическую передаточную характеристику ключа.
На семействе выходных ВАХ транзистора, строим нагрузочную прямую, описываемая уравнением:
IkUкэ=Ek-UкэRк,
или при Uкэ=2,6 В найдем рабочая точка транзистора (см.рис.4):
IkUкэ=5-2,60,68·103=3·10-3 А=3 мА.

Рисунок 4. Выходные характеристики биполярного транзистора
Находим h-параметры транзистора с использованием передаточной характеристики (они нам сгодятся для дальнейших расчетов):
h21э=IкIб=3∙10-3150∙10-6=3000150=20;
при Iб=const:
h22э=IкUкэ=IкEк=2∙10-35=0,4∙10-3АВ=0,4 мАВ.
Тогда
Uкэ=Iк-h21э·Iбh22э=1h22э·Iк-h21эh22э·Iб=10,4∙10-3·Iк-200,4∙10-3·Iб=2,5·Iк-50·Iб (кВ);
Uкэ.нас=2,5·103·3·10-3-40·103·150·10-6=7,5-6=1,5 В.
2. Определим основные параметры ключа.
Пороговое напряжение нуля — значение входного напряжения, при котором БТ переходит из режима отсечки в активный режим работы.
Для кремниевых транзисторов:
Uпор0=Uбэ.пор=0,6 В .
Примем U0=0,3 В-напряжение ,при котором транзистор надежно закрыт.
Пороговое напряжение единицы Uпор1 соответствует входному напряжению, при котором БТ из активного режима работы входит в режим насыщения:
Uпор1=Iб.нас∙Rб+Uбэ.пор=Eк-Uкэ.насh21э·Rк·Rб+Uбэ.пор=5-1,520·0,68∙103·3,9+0,6=1,6 В.
Напряжение логической 1 принимаем таковым ,чтобы при нем ключ входил в режим надежного насыщения S=IбmIб.нас=2-в предыдущих расчетах ток базы следует увеличить вдвое.
Т.е.
U1=2·Eк-Uкэ.насh21э·Rк·Rб+Uбэ.пор=2·5-1,520·0,68∙103·3,9+0,6=2,6 В.
Напряжение отпирающей помехи:
Uп0=Uпор0-U0=0,6-0,3=0,3 В,
поскольку пороговое напряжение и напряжение нуля совпадает (ключ работает без смещения).
Напряжение запирающей помехи:
Uп1=U1-Uпор1=2,6-1,6=1,0 В