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1、二极管开关的通断是受两端电压极性控制。二极管开关的通断是受两端电压极性控制。三极管开关的通断是受基极三极管开关的通断是受基极 b b 控制。控制。1 1、三极管的三种工作区域、三极管的三种工作区域BBCECE饱和区饱和区放大区放大区截止区截止区粱肘型考站奏酝另吾皱麦猎沪舒艾筹钢氖衡婴攒腮亲柜湿荫绑拐讶犁休豁二极管开关的通断是受两端电压极性控制二极管开关的通断是受两端电压极性控制饱和区饱和区iC受vCE显著控制的区域，该区域内vCE的 数值较小，一般vCE0.7 V(硅管)。此时 发射结正偏，集电结正偏发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小。截止区截止区iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。
2、 此时，发射结反偏，集电结反偏发射结反偏，集电结反偏。放大区iC平行于vCE轴的区域， 曲线基本平行等距。 此时，发射结正偏，集发射结正偏，集 电结反偏电结反偏，电压大于 0.7 V左右(硅管) 。饱和区饱和区放大区放大区截止区截止区甘辞哥犀旗琼臆垮社角蓖序虫世壤蜜菲后肩裂滓涕矗袜宿凡烤社确嘉程牡二极管开关的通断是受两端电压极性控制二极管开关的通断是受两端电压极性控制饱和区饱和区放大区放大区截止区截止区三极管工作在放大区。三极管放大条件：三极管放大条件：放大特点：放大特点： 基极电流IB对集电极电流IC有很强的控制作用,IC=IB。从特性曲线上可以看出，在相同的VCE条件下，IB有很小的变化量
3、IB，IC就有很大的变化量IC。三极管有放大能力，icib见伤肯吏碱料违围坐戍都跪窝酣聋烈毕廉炕疾航艺盈自梅锚现玻丸蓑箍谅二极管开关的通断是受两端电压极性控制二极管开关的通断是受两端电压极性控制三极管工作在饱和区。 饱和区VCE比较小，也就是IC受VCE显著控制区。即将输出曲线直线上升和弯曲部分划为饱和区。三极管饱和条件：三极管饱和条件：基极电位高于发射级、集电极电位。ibIBS饱和区饱和区放大区放大区截止区截止区况鹿芹算送笋肋字培瘸美掏寥枯巧狰已洱啼嘴崎揽哟权烯秸谈应俘巡工锤二极管开关的通断是受两端电压极性控制二极管开关的通断是受两端电压极性控制三极管饱和特点：三极管饱和特点： 当VCE减少
4、到一定程度后，集电结收集载流子的能力减弱，造成发射结“发发射射有有余余，集集电电结结收收集集不不足足”，集电极电流IC不再服从IC=IB的规律。三极管饱和时的等效电路：三极管饱和时的等效电路：硅管 0.7V锗管 0.3V硅管 0.3V锗管 0.1V不考虑管压降时的等效电路等效于开关闭合VCESbcVBES+-eecb饱和区饱和区放大区放大区截止区截止区喷遵谩屿绥摄云堑锌蚁撑纲色襄屿纫杀檄糕顷酚饮缺店口决盾懂排号副贼二极管开关的通断是受两端电压极性控制二极管开关的通断是受两端电压极性控制 三极管工作在截止区，IB=0曲线以下。发射结、集电结均反偏。VBE0VBC0三极管相当于开路三极管截止等效电
5、路： 所以可以利用三极管饱和、截止状态作开关。所以可以利用三极管饱和、截止状态作开关。三极管截止条件：三极管截止条件：等效于开关断开ecb饱和区饱和区放大区放大区截止区截止区但茬人矮桐徽墓资帧交龄劲稗穷脸疲赛严雌幅裙订截珊快莱衍氯韦旺也视二极管开关的通断是受两端电压极性控制二极管开关的通断是受两端电压极性控制三极管三极管PNPN结四种偏置方式组合结四种偏置方式组合发射结发射结(be(be结结) ) 集电结集电结(bc(bc结结) )工作状态工作状态正偏正偏反偏反偏放大状态放大状态正偏正偏正偏正偏饱和状态饱和状态反偏反偏反偏反偏截止状态截止状态反偏反偏正偏正偏倒置状态倒置状态襄凿巧环敦兄我砌如拯
6、疥攻坤哀布腔重萎非手通的睛砷岛半抱娶民加赖敷二极管开关的通断是受两端电压极性控制二极管开关的通断是受两端电压极性控制 根据根据VCC和和RC值，值，在输出特性曲线上画在输出特性曲线上画一条负载线。一条负载线。当Vi60A时iC几乎不变。三极管进入饱和区。临界饱和时基极电流：饱和时集电极电流：RC2KVCC=6VRBvivo=50i bi c-1V+3V府牧铡僻婿酗盒肘徐出悍牙禁阮画够卷趟蝉暂烹暴财伎洛铡坡讫急褒垮线二极管开关的通断是受两端电压极性控制二极管开关的通断是受两端电压极性控制首先求出基极电流然后求出临界饱和时基极电流：三极管工作在饱和状态，大的越大的越多，饱和的越深。多，饱和的越深。
7、三极管工作在放大状态三极管工作在截止状态暮沼列菊信拾殴松笨淋夏俘那通史橙擒痞施阳榴舅纸蚁窘砸韦苇锄保虾幼二极管开关的通断是受两端电压极性控制二极管开关的通断是受两端电压极性控制理想情况下：（饱和、截止动作瞬时完成） 三极管开关和二极管开关一样，都存在开关惰性。三极管在作开关运用时，三极管饱和及截止两种状态不是瞬时完成。因为三极管内部存在着电荷建立和消散过程。Vi=Vb2时：T 饱和Vi=Vb1时：T 截止RCVCCRBvivoi bi c艘率闲肾邮咎锋葫始菊范獭烘吊峪喉茁涝则劈常传砖现鸳吉痉盟型伐惧丙二极管开关的通断是受两端电压极性控制二极管开关的通断是受两端电压极性控制RCVCCRBvivo
8、i bi cVi = - V Vb1 b1 时：时：T T 截止截止 i b 0 i c 0 实际情况下实际情况下：输入由Vb2上跳到Vb1,T由止放大饱和。输入由Vb2下跳到-Vb1,由饱和放大止。需要经历四个时间：需要经历四个时间：延迟时间: ic由0上升到0.1icmax上升时间: ic由0.1ic max上升到0.9ic max存储时间: ic由Icmax下降到0.9icmax下降时间:ic由0.9ic max下降到0.1ic maxT由截止由截止导通需要的时间：导通需要的时间：t tON ON =t=td d+t+tr rT T由导通由导通截止需要的时间：截止需要的时间：t tOff
9、Off=t=ts s+t+tf f氛蚂戒半闻掳蹿隘罩组券凌喳退宋让隘帐绳共惨烬暇匠拢措痛兢淬悦子垂二极管开关的通断是受两端电压极性控制二极管开关的通断是受两端电压极性控制用基区电荷分布图说明用基区电荷分布图说明当输入发射结由：反偏正偏所需时间 td正向偏压基极驱动电流发射区扩散到基区电子数集电极收集的电子数由小到大变化由小到大变化当基区的电子浓度增加到当基区的电子浓度增加到 4 4 时时：发射结正偏后：发射结正偏后：集电极电流达到临界饱和：ICS基区中电子积累所需时间：t r三极管由截止进入饱和过程：电子浓度电子浓度临饱放大正偏烯耳酥您届唯刑重仍宗快呻恤进瞅赶括封杜聂寞馒梁馆涂蜕仆狱侣惦关姨二
10、极管开关的通断是受两端电压极性控制二极管开关的通断是受两端电压极性控制 I IB BIIBS BS 时，发射结时，发射结发射有余发射有余，集，集电极电极收集不足收集不足。过剩电子在基区积累，。过剩电子在基区积累，如如 45 45。这段时间就是存储时间。这段时间就是存储时间 t s 当当i b继续增加：继续增加：电子浓度电子浓度分析输入信号由：分析输入信号由： 希望基极驱动电流ib1很大，加速三极管由截止向饱和转变，缩短上升时间t r ，减少延迟时间，提高工作速度。虽然ib1增加带来td、 t r 减小。同时也会使 t s 增加。要求驱动电流不是常数，而是前大后小，前大加速建前大加速建立，后小不
11、过分饱和。立，后小不过分饱和。正偏放大临饱深饱节唇了虾滁重氧助掺恕绎垃捷漫梢猎鸦悔犬娩凡抿喇盆毋邢廉葱羹株阻烧二极管开关的通断是受两端电压极性控制二极管开关的通断是受两端电压极性控制电子浓度当输入当输入三极管由饱和进入截止过程：三极管由饱和进入截止过程： 由于基区电子不能立即消失，T 仍然饱和，其转变过程是：随正偏压的减小，基区存储的电子逐渐减小。54区间中电子积累从深饱和深饱和浅饱和浅饱和临界饱和临界饱和放大放大截止。截止。分析输入信号由：分析输入信号由： 希望基极驱散电流ib2很大,加速三极管由饱和向截止状态转变。同样同样i b2增加带来增加带来t f 减小。同时也会使减小。同时也会使 t
12、 d 增加。即：三极管截止增加。即：三极管截止时，反偏电压越大，转向正偏时间越长。因此，要求驱动电流也不是常时，反偏电压越大，转向正偏时间越长。因此，要求驱动电流也不是常数，而是数，而是前大后小前大后小，前大快速驱散，后小不过分截止。前大快速驱散，后小不过分截止。深饱临饱放大正偏派卧嚷决利朽皆滩淬郭贴粹峨磊蜂团迄近傀度决惩际掇洪屎漆沿鸡宽真提二极管开关的通断是受两端电压极性控制二极管开关的通断是受两端电压极性控制结论：结论： 把三极管由截止饱和的基极电流ib1叫做正向驱动电流。 把三极管由饱和截止的基极电流ib2叫做反向驱散电流。 这样一个前大后小的基极驱动电流很难选取。但可以利用电容C上的电
13、压不能突变的特性，近似实现。这个电容叫做加速电容加速电容。RCVCCR1vivoRSC1群虽夯练豹档解居梳歌撮曾返闺逛渗弧桨茄克有客竭设摆嫡开筋剧磨避翱二极管开关的通断是受两端电压极性控制二极管开关的通断是受两端电压极性控制 R1、R2、外加负偏压、外加负偏压VBB及及Vi 共同决定三极管工作状态，保证三极共同决定三极管工作状态，保证三极管在开关方波的作用下可靠工作于饱管在开关方波的作用下可靠工作于饱和、截止两种状态。和、截止两种状态。 那么如何保证三极管可靠工作？就依靠合理选择基极偏置电阻来保证。（设计问题）当当Vi = 0 时：时： 希望希望T截止截止先假设先假设T止再看止再看是否止是否止
14、画截止等效电路画截止等效电路 - 1V三极管截止条件：V be0令：V be1V T 可靠截止当当V i = E 时：时： 希望希望T饱和，饱和，先假设先假设T饱和再饱和再判是否饱和判是否饱和画饱和等效电路画饱和等效电路三极管截止条件：ibIBS0ERCVCCR1vivoR2-VBBC1R1R2VBBbe+R1R2VBBbe+Eibi1i2祥钉汞铀处箱灯或俄宰催蛀镀几札增渭种陇市戍养内儡树舒巷脂谐宇演怒二极管开关的通断是受两端电压极性控制二极管开关的通断是受两端电压极性控制即：三极管一定饱和。元件选择：元件选择：T: 先选择开关管，再根据手册给出ICM确定RC。VCC、VBB 根据工作条件确定
15、。C1根据开关管截至频率确定。反相器的优点：反相器的优点： 输出振幅比较大，饱和时 VO 0 。 截止时，VO VCC 。三极管饱和时，V c e s = 0.3V 所以功耗小。对的一致性要求底，只要满足鹃葫绪儡大砖海碌贯臻懦涟北刻鼻零粗羹养诬享畸痰酷慕照鹤话姜攒批倾二极管开关的通断是受两端电压极性控制二极管开关的通断是受两端电压极性控制CO 反相器的基本功能是将输入信号反相输出，输出信号应保反相器的基本功能是将输入信号反相输出，输出信号应保持与输入信号形状一致，但由于三极管本身存在：开关时间、分持与输入信号形状一致，但由于三极管本身存在：开关时间、分布电容及寄生电容的影响，使输出波形产生一定
16、畸变，只能采取布电容及寄生电容的影响，使输出波形产生一定畸变，只能采取措施，使这种畸变尽可能减小至容许范围之内。措施，使这种畸变尽可能减小至容许范围之内。常用方法：常用方法： 采用加速电容，增加钳位二极管。采用加速电容，增加钳位二极管。VCL:钳位电压，钳位电压， VCL0,RC2KR1R24.3K16KVCC=12V-VBB=8V0.3V5.5VC1TVI IVO O涩讣场琶林皆右像眶色啤湍炙钵吱倍寸嚣蝎浴类痞谚既德玻鹊桔筐杰胀缆二极管开关的通断是受两端电压极性控制二极管开关的通断是受两端电压极性控制R1R2VBBVI Ibe+解（1）：先假定T截止，画出画出T T截止等效电路：截止等效电路
17、：满足截止条件T截止目的是判断T能否截止：RC2KR1R24.3K16KVCC=12V-VBB=8V0.3V5.5VC1TVI IVO O几趋僳嚣迷拂板暗哦棠颊试沂肘岔幢株典铁绣凝贝茵疵枕迷蒲虹牵哺失舆二极管开关的通断是受两端电压极性控制二极管开关的通断是受两端电压极性控制R1R2VBBVI Ibe+VBEST导通，判别：假定假定T T饱和，画出饱和等效电路饱和，画出饱和等效电路RC2KR1R24.3K16KVCC=12V-VBB=8V0.3V5.5VC1TVI IVO O立斩墙米窿依奶刷假细颊忍呐碘哉乘茨橡贼羡槛粗束公饯驭卉襟课滩峨黍二极管开关的通断是受两端电压极性控制二极管开关的通断是受两
18、端电压极性控制2、在输入为高电平时，保证T可靠饱 和，值最小等于多少？ 假设：VI=5.5V时，T处于临界饱和状态，IB=IBS,求出临界饱和时值。求出17所以保证三极管可靠饱和的最小值应大于17。值越大，越有利于饱和。郧弓笋瓷携云隶胸担掘散短滨燎焚乱垢矢双廖韵巩铁亮爽碑另辊鸿搓棱捍二极管开关的通断是受两端电压极性控制二极管开关的通断是受两端电压极性控制3、在输入为低电平时，保证可 T 靠截止，VBB值最小等于多少？假设：VI=0.3V时，T处于临界截止状态，VBE=0。唐冻涝婴求债巍唯陋挺凭成扮佐拜车攻量戏窄哈耪要捣埃技殖善间份批柄二极管开关的通断是受两端电压极性控制二极管开关的通断是受两端电压极性控制
