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1、二极管、三极管的开关特性门电路基础一、二极管的开关特性一、二极管的开关特性 二极管由二极管由 P N 结组成，具有单向导电性。结组成，具有单向导电性。PN+-+-+-+II I 加在二极管两端的电压与流过二极管电流的关系曲加在二极管两端的电压与流过二极管电流的关系曲线称为二极管的伏安特性。线称为二极管的伏安特性。i+v -iOVVONiOVVON当当V VON，导通导通当当V VON，不不导通，截止导通，截止因此，二极管就相当于一个开关因此，二极管就相当于一个开关VONVON：0.6 0.7V Si 0.3V Ge 1.5 3V -族化合物半导体族化合物半导体VCCRLDI当当VCCVON时，
2、时，I=0当当ViVON，二极管导通二极管导通，相当于开关合上，相当于开关合上，VO=Vi-VON。一般情况下，一般情况下，Vi VON，所以，通常忽略所以，通常忽略VON，即：即：VO=Vi ViRLDVO二、三极管的开关特性二、三极管的开关特性 三极管由三极管由 两个两个PN 结组成，有结组成，有PNP和和NPN两种形式。两种形式。NNPcebecbPPNcebecbNNPcebICIBViVCCVO当当Vi VON时，时，be间导通，间导通，有有 IB 流过。流过。这样就有这样就有IC流过。流过。IC=IBRBRC当当Vi VON时，时，be间间不导通，没不导通，没有有 IB，也没有也没
3、有IC。截止截止。所以输出电压所以输出电压VO=VCC。相当于相当于C-E间断开。间断开。Vi ，VO 这是这是放大放大状态。状态。NNPcebICIBViVCCVORBRCIC IB这时候三极管进入这时候三极管进入饱和饱和状态。状态。此时输出电压此时输出电压VO接近于接近于 0。相当于相当于C-E间直通间直通。实际的三极管在饱和状态下实际的三极管在饱和状态下CE间是有一定电压的，间是有一定电压的，一般为一般为 0.2V，这个电压称为三极管的饱和电压。这个电压称为三极管的饱和电压。（1）截止）截止bcebce0.2V0.7V（2）饱和）饱和vCE与饱和深度有关，平均值为0.2V BE与CE均截
4、止三极管的基本开关电路的计算三极管的基本开关电路的计算VCCRCiCvIRCiBvO(1)vI Von(0.7V)时时,iB 0:导通导通。是否饱和？是否饱和？方法方法1：求临界饱和基极电流求临界饱和基极电流IBSiB IBS:饱和，饱和，iB 0.3V,放大；否则饱和。）放大；否则饱和。）例1：试判断三极管T处在什么状态;10V1k6V50k=50T1非饱和非饱和状态状态（放大（放大状态）Vi大于0.7V，导通。例2：试判断三极管T处在什么状态;饱和饱和状态=3015V2kF3-2V10k50k T35V假设导通：0.7viB0假设成立首先，判断导通？截止？逻辑表达式逻辑表达式F=A F=A
5、 B=ABB=AB与逻辑真值表与逻辑真值表与逻辑关系表与逻辑关系表与逻辑与逻辑开关开关A 开关开关B灯灯F断 断断 合合 断合 合灭灭灭亮ABF1 01 10 10 00010ABF 逻辑符号逻辑符号只有决定某一事件的只有决定某一事件的所有条件所有条件全部具备，全部具备，这一事件才能发生这一事件才能发生与逻辑运算符，也有用与逻辑运算符，也有用“”、“”“”、“”“”、“&”“&”表示表示三、逻辑代数与门电路三、逻辑代数与门电路逻辑表达式逻辑表达式F=A F=A+B B或逻辑真值表或逻辑真值表或逻辑或逻辑ABF 1逻辑符号逻辑符号只有决定某一事件的只有决定某一事件的有一个或一个以上有一个或一个以
6、上具具备，这一事件才能发生备，这一事件才能发生ABF1 01 10 10 01110N个输入：个输入：F=A F=A+B B+.+N+.+N或逻辑运算符，也有或逻辑运算符，也有用用“”“”、“”“”表表示示非逻辑非逻辑当当决决定定某某一一事事件件的的条条件件满满足足时时，事事件件不不发发生；反之事件发生生；反之事件发生，非逻辑真值表非逻辑真值表逻辑符号逻辑符号AF1AF0110逻辑表达式逻辑表达式F=A F=A“-”“-”非逻辑运算非逻辑运算符符三、复合逻辑运算三、复合逻辑运算与非逻辑运算与非逻辑运算F1=AB或非逻辑运算或非逻辑运算F2=A+B与或非逻辑运算与或非逻辑运算F3=AB+CD异或
7、运算异或运算ABF1 01 10 10 01100逻辑表达式逻辑表达式F=AF=A B=AB+ABB=AB+AB ABF=1逻辑符号逻辑符号ABF1 01 10 10 00011同或运算同或运算逻辑表达式逻辑表达式F=A F=A B=B=A A B B ABF=1逻辑符号逻辑符号“”异或逻辑异或逻辑运算符运算符“”同或逻辑同或逻辑运算符运算符0V3V工作原理工作原理 A A、B B中中有有一一个个或或一一个个以以上上为为低电平低电平0 0V V 只只有有A A、B B全全为高电平为高电平3 3V V，二极管与门电路二极管与门电路0V3V3V3VABF3V3V3V3V0V0V0V3V0V0V0V0V则则输输出出F F就就为为低低电平电平0 0V V则则输输出出F F才才为为高电平高电平3 3V VABCF110111011断断“0”合合“1”亮亮“1”灭灭“0”C断，断，F灭灭0000C合，合，A、B中中有一个合，有一个合，F亮亮11C合，合，A、B均均断，断，F灭灭0逻辑函数式逻辑函数式 1 1F=（A+B）C 二极管构成的与门二极管构成的与门ABZ1 01 10 10 00010ABZ1 01 10 10 01110二极管构成的或门二极管构成的或门三极管构建的与门三极管构建的与门
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