




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
数字电子技术第二章第一小节半导体器件的开关特性第七讲
逻辑门电路(二极管、三极管的开关特性)第二章逻辑门电路以半导体器件为基本单元,集成在一块硅片上,并具有一定逻辑功能的电路由分立的二极管、三极管或MOS管等元件组成的门电路在逻辑代数中,逻辑变量的取值不是0就是1,是一种二值量。它对应于数字电路中电子元件的开关(即电子开关的断开、闭合)两种状态。能实现开、关状态的电子元件称为电子开关。二极管、三极管和场效应管在数字电路中就是构成这种电子开关的基本开关元件。理想的开关:闭合时:开关两端电压为0;断开时:流过开关的电流为0;两种状态的转换瞬间完成。2.1半导体器件的开关特性
(二极管与三极管)一、二极管的开关特性1.二极管的静态特性2.二极管开关的动态特性二、三极管的开关特性1.三极管的三种工作状态2.三极管的动态特性(1)加正向电压VF(VF
>0.5V)时,二极管导通,管压降VD可忽略。二极管相当于一个闭合的开关。2.1.1二极管的开关特性
1.二极管的静态特性
可见,二极管在电路中表现为一个受外加电压vi控制的开关。当外加电压vi为一脉冲信号时,二极管将随着脉冲电压的变化在“开”态与“关”态之间转换。这个转换过程就是二极管开关的动态特性。(2)加反向电压VR或正向电压<0.5V时,二极管截止,反向电流IS可忽略。二极管相当于一个断开的开关。
给二极管电路加入一个方波信号,电流的波形怎样呢?ts为存储时间,tt称为渡越时间。tre=ts十tt称为反向恢复时间2.二极管开关的动态特性
反向恢复时间:tre=ts十tt产生反向恢复过程的原因:反向恢复时间tre就是存储电荷消散所需要的时间。
同理,二极管从截止转为正向导通也需要时间,这段时间称为开通时间。开通时间比反向恢复时间要小得多,一般可以忽略不计。2.1.2三极管的开关特性1.三极管的三种工作状态(截止状态)
(1)截止状态:当VI小于三极管发射结死区电压(约为0.5v),即VBE<0.5v时,IB≈0,IC≈0,VCE≈VCC=U0,三极管工作在截止区,对应图中的A点。
三极管工作在截止状态的条件为:发射结反偏或小于死区电压U0此时,若调节Rb↓,则IB↑,IC↑,VCE↓,工作点沿着负载线由A点→B点→C点→D点向上移动。在此期间,三极管工作在放大区,其特点为IC=βIB。三极管工作在放大状态的条件为:0<IB<IBs(此时IB=IC÷β,)发射结正偏,集电结反偏
(2)放大状态:当VI为正值且大于死区电压时,三极管导通。有
放大状态
再减小Rb,IB会继续增加,但IC不会再增加,三极管进入饱和状态。饱和时的VCE电压称为饱和压降VCES,其典型值为:VCES≈0.3V。
三极管工作在饱和状态的电流条件为:IB>IBS
电压条件为:集电结和发射结均正偏
(3)饱和状态:VI不变,继续减小Rb,当VCE
=0.3V时,集电结变为零偏,称为临界饱和状态,对应E点。此时的集电极电流用ICS表示,基极电流用IBS表示,有:饱和状态工作状态截止放大饱和条件工作特点偏置情况集电极电流管压降近似的等效电路C、E间等效电阻发射结电压<死区电压发射结正偏集电结反偏发射结正偏集电结正偏很大相当开关断开可变很小相当开关闭合三种工作状态比较解:依题意可得IB(基极电流)
、IBS(三极管临界饱和时的基极电流)例1.4.1
电路及参数如图所示,设输入电压VI=3V,三极管的VBE=0.7V。(1)若β=60,试判断三极管是否饱和,并求出IC和VO的值。(2)将RC改为6.8kW,重复以上计算。∵IB>IBS∴三极管饱和。
IB不变,仍为0.023mA
∵IB<IBS∴三极管处在放大状态。
举例(3)将RC改为6.8kW,再将Rb改为60kW,重复以上计算。由此可见,Rb
、RC
、β等参数都能决定三极管是否饱和。即在VI一定(要保证发射结正偏)和VCC一定的条件下,Rb越小,β越大,RC越大,三极管越容易饱和。在数字电路中总是合理地选择这几个参数,使三极管在导通时为饱和导通。∵IB>IBS∴三极管饱和。
饱和条件可写为:
2.三极管的动态特性(略)(1)延迟时间td——从vi正跳变的瞬间开始,到iC上升到
0.1ICS所需的时间
(2)上升时间tr——iC从0.1ICS上升到0.9ICS所需的时间。(3)存储时间ts——从vi下跳变的瞬间开始,到iC下降到0.9
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 【淮安】2025年江苏淮安市金湖县事业单位公开招聘工作人员96人笔试历年典型考题及考点剖析附带答案详解
- 第四章氧化还原反应第四节元素标准电极电势图及其应用无机化学
- 第三节组合体本节主要内容00课件
- 云霓课件教学设计
- 小学生科普显微镜课件
- 2025年小学语文教师招聘考试测试卷及答案
- 基金从业人员资格考试资料2025年含答案
- 2025矿山开采项目社会稳定风险评估与风险评估产业创新报告
- 口才课件自我介绍模板
- 企业房产租金管理办法
- 2025四川成都环境投资集团限公司应届毕业生招聘50人管理单位笔试遴选500模拟题附带答案详解
- 《尿路感染诊治指南》课件
- 特征值优化设计-洞察分析
- 市场营销策划岗位招聘笔试题与参考答案(某大型央企)
- 2024年高考英语新课标1卷读后续写教学设计
- 市医院开展“小金库”专项治理工作方案
- PDCA提高便秘患者肠镜检查肠道准备合格率
- 淮南新东辰控股集团有限责任公司招聘笔试题库2024
- 03D201-4 10kV及以下变压器室布置及变配电所常用设备构件安装
- 人民网删除稿件(帖文)申请登记表
- (正式版)YBT 6328-2024 冶金工业建构筑物安全运维技术规范
评论
0/150
提交评论