tl; dr 版本：晶体管的Vce(on)低于 LED 的Vf，因此当晶体管开启时，LED 远低于其 Vf 阈值，因此不导通。

LED、Vf 和色调

与所有二极管一样，LED 具有正向阳极到阴极电压 Vf。在达到 Vf 阈值之前，LED 不会导通，之后电流会迅速攀升。

此 Vf 电压因 LED 类型而异，红外类型为 1.1V，蓝色或白色 LED 为 3V 左右。这些不同的 Vf 阈值来自用于制造不同颜色 LED 的材料。相比之下，普通硅二极管的 Vf 为 0.7V。

这是一张漂亮的图表，显示了各种 LED 类型的不同 Vf 行为。

从这里： http: //lednique.com/current-voltage-relationships/iv-curves/

双极结，你的功能是什么

另一方面，双极晶体管在导通时将具有最小集电极-发射极电压 Vce，即 Vce(on)。这个 Vce(on) 电压约为 0.2V。原因超出了本次讨论的范围。只要知道它是，否则我们会进入 Ebers-Moll 兔子洞。

双极正在拖累我

所以在这个电路中，当晶体管开启时，它会将 LED 阳极到阴极电压降低到晶体管的 0.2V Vce(on)，远低于 1.1V 或更高的 LED Vf。您将在上面的 Vf 图中看到这一点：0.2V 完全进入所有 LED 类型的无电流区域。

结果，当晶体管开启时，（几乎）没有电流流过 LED。未达到 LED Vf 阈值，因此不导通。电子找不到通往空穴的路，没有能量量子作为光子发射，LED 保持黑暗。

数学上的事实是，电流实际上会在 LED 和晶体管之间分流，但流过 LED 的电流实际上为零。

只有当 LED 两端的电压相对接近正常工作 Vf（对于可见光 LED，通常约为 2-3V）时，LED 才会开始消耗大量电流。如本例所示，当晶体管饱和时，其两端的电压可能为 100mV，因此可能会流过小于 nA 的电流。

LED 的行为不像电阻器，它是非线性的。

如果将晶体管集电极移至 +9V 节点，LED 将保持亮起（假设 9V 电源良好），但晶体管会变得非常热并很快被破坏。

一个更有用的想法可能是添加一个与晶体管集电极串联的电阻器。如果电阻值足够高，则 LED 灯只会变暗，并且在晶体管开启时不会完全熄灭。

编辑：这是各种场景的模拟：

^{模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图}

根据模拟，D1 仅导通 3nA。D3 的导通与 D6 相同（但晶体管 Q3 对于这个世界来说并不长）。D4 仅导通 2.4mA，因此它会变暗一点，但仍然亮着。

粗略地说，当晶体管打开时，你可以用一根电线代替它…… LED 将完全分流。因此，所有电流都将通过“电线”流动（转移、转向）。您可以移除 LED 和除 1 k 集电极电阻器和电源之外的所有元件。您的电路将仅包含两个元件 - 电阻器和电源......并且不会做任何事情。

当晶体管关闭时，您可以将其移除（连同 1 k 基极电阻、输入开关和输入电压源）。现在你的电路将由三个元素组成——电阻器、电源和发光的 LED。

在常见情况下（非理想晶体管），将并联的集电极 - 发射极部分和 LED 视为分流器......仅由两个非线性电阻组成。

在此连接上的另一个（我认为更好）观点是将集电极电阻器（R1）和晶体管（R2）视为为 LED 供电的可变“分压器”R1-R2。然后，当“R2”太低（晶体管饱和）时，“分压器”产生的电压将不足以正向偏置（点亮）LED……正如这里所有的评论所解释的那样。

您可以同时使用“分流器”和“分压器”的观点来想象共射极级的操作。当负载为低阻时（您的情况），前者更适合；后者 - 当负载为高阻（甚至开路）时。

还有另一种看待它的方式，即查看相关部件的特征曲线。也许这可以帮助您弄清楚发生了什么。

首先，弄清楚当晶体管导通时将有多少基极电流通过晶体管。基射结具有二极管的特性曲线，所以通过基射二极管的特性曲线画一条负载线应该可以算出电流（负载线是一条斜率确定的直线由 1k 基极电阻）。

然后，使用此基极电流值，选择晶体管的正确 Ic 与 Uce 曲线。您可以再次通过这条曲线绘制一条与 1k 集电极电阻相对应的负载线。通过这种方式，您可以找到正确的 Uce 值，即集电极和发射极之间的电压。

使用该电压，使用 LED 的特性曲线查找通过 LED 的电流以获得该电压。（这并不完全准确，因为通过 LED 的电流会影响集电极电阻上的电压，但它会给你一个接近的近似值）。

对于特性曲线，您需要查阅零件的数据表。如果您想知道原则上的解决方案，请选择一些示例性部件，您可以找到带有曲线的数据表。

你会发现通过 LED 的电流非常小。对于发出可观量的光来说太小了。