二极管开关的通断是受两端电压极性控制概要.pptx
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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。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
2、 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IB,IC就有很大的变化量IC。三极管有放大能力,i c i b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。i b IBS饱和区饱和区放大区放大区截止
3、区截止区三极管饱和特点:三极管饱和特点:当VCE减少到一定程度后,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 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。
4、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 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Vi 60A时i C 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=6VRBv vi iv vo o=50i i bi i
5、 c-1V+3V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。三极管工作在放大状态三极管工作在截止状态理想情况下:(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RCVCCRBv vi iv vo oi i bi i cRCVCCRBv vi iv vo oi i bi i cVi i=-=-V Vb1 b1 时:时:T T 截止截止 i i b b 0 i i
6、c 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:i c 由0上升到0.1 i c max上升时间:i c 由0.1 i c max上升到0.9 i c max存储时间:i c 由 I c max下降到0.9 i c max下降时间:i c 由0.9 i c max下降到0.1 i c 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 tOffOff=t=ts s+t+tf f用基区
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