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 二极管由 P N 结组成，具有单向导电性。 P N + - - + I I≠ 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。 i + v - i O V VON i O V VON 当V ≥ VON，导通 当V VON，不导通，截止 因此，二极管就相当于一个开关 VON VON：0.6 ~ 0.7V Si 0.3V Ge 1.5 ~ 3V Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体 VCC RL D I 当VCCVON时，I=0 当ViVON，二极管截止，相当于开关断开，VO=0。 当ViVON，二极管导通，相当于开关合上， VO= Vi -VON 。 一般情况下， Vi VON ，所以，通常忽略VON， 即： VO= Vi Vi RL D VO 二、三极管的开关特性 三极管由 两个PN 结组成，有PNP和NPN两种形式。 N N P c e b e c b P P N c e b e c b N N P c e b IC IB Vi VCC VO 当Vi VON时，be间导通，有 IB 流过。 这样就有IC流过。 IC =β IB RB RC 当Vi VON时，be间不导通，没有 IB ，也没有IC。截止。 所以输出电压VO = VCC。 相当于C-E间断开。 Vi ↑，VO ↓ 这是放大状态。 N N P c e b IC IB Vi VCC VO RB RC IC ≠β IB 这时候三极管进入饱和状态。 此时输出电压VO接近于 0。 相当于C-E间直通。 实际的三极管在饱和状态下CE间是有一定电压的，一般为 0.2V，这个电压称为三极管的饱和电压。 （1）截止 b c e b c e 0.2V 0.7V （2）饱和 vCE与饱和深度有关，平均值为0.2V BE与CE均截止 三极管的基本开关电路的计算 VCC RC iC vI RC iB vO (1) vI Von (0.7V)时, iB =0: 截止。 (2) vI Von (0.7V)时, iB 0: 导通。 是否饱和？ 方法1：求临界饱和基极电流IBS iB IBS :饱和， iB IBS :不饱和——放大 方法2: 假设放大，验证是否正确？ （计算VCE值： VCE 0.3V,放大；否则饱和。） 例1：试判断三极管T处在什么状态; 10V 1k 6V 50k β=50 T 1 Ω Ω 非饱和状态（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; 饱和状态 β=30 15V 2k F 3 -2V 10k 50k T 3 Ω Ω Ω 5V 假设导通：0.7v iB0 假设成立 首先，判断导通？ 截止？ 逻辑表达式 F= A ? B = AB 与逻辑真值表 与逻辑关系表 与逻辑 开关A 开关B 灯F 断 断 断 合 合 断 合 合 灭 灭 灭 亮 A B F 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 A B F ? 逻辑符号 只有决定某一事件的所有条件全部具备，这一事件才能发生 与逻辑运算符，也有用“?”、“∧”、“∩”、“”表示 三、逻辑代数与门电路 逻辑表达式 F= A + B 或逻辑真值表 或逻辑 A B F ? 1 逻辑符号 只有决定某一事件的有一个或一个以上具备，这一事件才能发生 A B F 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 N个输入： F= A + B+ ...+ N 或逻辑运算符，也有用“∨”、“∪”表示 *
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