晶體管開關(guān)特性

1、10.2 晶體管開關(guān)特性晶體管開關(guān)特性10.2.1 10.2.1 二極管的開關(guān)特性二極管的開關(guān)特性10.2.2 10.2.2 三極管的開關(guān)特性三極管的開關(guān)特性10.2.3 10.2.3 加速電容的作用加速電容的作用 10.2 晶晶體管開關(guān)特性體管開關(guān)特性在脈沖電路中，二極管和三極管通常作為在脈沖電路中，二極管和三極管通常作為“開關(guān)開關(guān)”使用。使用。10.2.1 二極管的開關(guān)特性二極管的開關(guān)特性一、二極管的開關(guān)作用一、二極管的開關(guān)作用IDI, 0VVVVIR1正向偏置時(shí)，正向偏置時(shí)， ,相當(dāng)于開關(guān)閉合。相當(dāng)于開關(guān)閉合。2反向偏置時(shí)，反向偏置時(shí)，I 0,VR 0，相當(dāng)于開關(guān)斷開。，相當(dāng)于開關(guān)斷開。

2、二、二極管的開關(guān)時(shí)間二、二極管的開關(guān)時(shí)間 二極管反偏時(shí)，從原來穩(wěn)定的導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的截止二極管反偏時(shí)，從原來穩(wěn)定的導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的截止?fàn)顟B(tài)所需的時(shí)間。狀態(tài)所需的時(shí)間。 例如例如2CK系列硅二極管系列硅二極管tre5ns； 2AK系列鍺二極管系列鍺二極管 tre150ns2正向開通時(shí)間正向開通時(shí)間ton ： 二極管正偏時(shí)，從原來穩(wěn)定的截止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的導(dǎo)通二極管正偏時(shí)，從原來穩(wěn)定的截止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的導(dǎo)通狀態(tài)所需的時(shí)間。狀態(tài)所需的時(shí)間。 實(shí)驗(yàn)證明二極管正向開通時(shí)間遠(yuǎn)小于反向恢復(fù)時(shí)間實(shí)驗(yàn)證明二極管正向開通時(shí)間遠(yuǎn)小于反向恢復(fù)時(shí)間,通常因?yàn)樗鼘ΧO管開關(guān)速度的影響很小通常因?yàn)樗鼘ΧO管開關(guān)速

3、度的影響很小,可以忽略不計(jì)。可以忽略不計(jì)。所以，二極管的開關(guān)速度主要由反向恢復(fù)時(shí)間決定。所以，二極管的開關(guān)速度主要由反向恢復(fù)時(shí)間決定。1反向恢復(fù)時(shí)間反向恢復(fù)時(shí)間tre ：10.2.1 二極管的開關(guān)特性二極管的開關(guān)特性10.2.2 三極管的開關(guān)特性三極管的開關(guān)特性一、三極管開關(guān)作用一、三極管開關(guān)作用截止時(shí)，相當(dāng)于開關(guān)截止時(shí)，相當(dāng)于開關(guān)“斷開斷開”；等效電路：；等效電路：飽和時(shí)，相當(dāng)于開關(guān)飽和時(shí)，相當(dāng)于開關(guān)“閉合閉合”。等效電路：。等效電路：結(jié)論：三極管相當(dāng)于一個(gè)由基極電流控制的無觸點(diǎn)開關(guān)。結(jié)論：三極管相當(dāng)于一個(gè)由基極電流控制的無觸點(diǎn)開關(guān)。動(dòng)畫動(dòng)畫 三極管開關(guān)作用三極管開關(guān)作用10.2.2 三極管

4、的開關(guān)特性三極管的開關(guān)特性定義：定義：IBS 基極臨界飽和電流；基極臨界飽和電流；ICS 集電極飽和電流，集電極飽和電流，ICS IBS；VCES 集射極飽和管壓降。集射極飽和管壓降。若若IB IBS ， 飽和；若飽和；若0 IB IBS ，放大；若，放大；若IB 0 ,截止。截止。由電路得：由電路得：CGCCESGCSRVRVVIIBS ICS/ 則則二、飽和狀態(tài)的估算二、飽和狀態(tài)的估算10.2.2 三極管的開關(guān)特性三極管的開關(guān)特性三、三極管三種工作狀態(tài)特點(diǎn)三、三極管三種工作狀態(tài)特點(diǎn)工作狀態(tài)工作狀態(tài)截截 止止放放 大大飽飽 和和CSB0IiCSBIi條條 件件iB 0工工作作特特點(diǎn)點(diǎn)偏置情況

5、偏置情況發(fā)射結(jié)和集電發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均為反偏結(jié)均為反偏發(fā)射結(jié)正偏發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均正偏發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均正偏集電極電集電極電流流iC0iC iB且不隨且不隨iB增加而增加增加而增加管壓降管壓降VCEOVGVCEO = VG iCRcVCES0.3V(硅管硅管)VCES0.1V(鍺管鍺管)c、e間等效間等效電阻電阻很大，約為數(shù)很大，約為數(shù)百千歐，相當(dāng)百千歐，相當(dāng)于開關(guān)斷開于開關(guān)斷開可變可變很小，約為數(shù)百歐姆，相很小，約為數(shù)百歐姆，相當(dāng)于開關(guān)閉合當(dāng)于開關(guān)閉合10.2.2 三極管的開關(guān)特性三極管的開關(guān)特性四、三極管開關(guān)時(shí)間四、三極管開關(guān)時(shí)間1開關(guān)時(shí)間：三極管在截止?fàn)顟B(tài)和開關(guān)時(shí)

6、間：三極管在截止?fàn)顟B(tài)和飽和狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間。飽和狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間。包括：包括：（1）開通時(shí)間）開通時(shí)間ton 從三極管輸從三極管輸入開通信號(hào)瞬間開始至入開通信號(hào)瞬間開始至iC上升到上升到0.9ICS所需的時(shí)間。所需的時(shí)間。2減少三極管開關(guān)時(shí)間的辦法：接加速電容。減少三極管開關(guān)時(shí)間的辦法：接加速電容。（2）關(guān)閉時(shí)間）關(guān)閉時(shí)間toff 從三極管輸入關(guān)閉信從三極管輸入關(guān)閉信號(hào)瞬間開始至號(hào)瞬間開始至iC降低到降低到0.1ICS所需的時(shí)間所需的時(shí)間。10.2.3 加速電容的作用加速電容的作用2原理原理（1）vI 正跳變瞬間，正跳變瞬間，CS視作短路，可提供視作短路，可提供一個(gè)很大的正向基極電流一個(gè)很大的正向基極電流iB，使，使V迅速進(jìn)迅速進(jìn)入飽和狀態(tài)。隨著入飽和狀態(tài)。隨著CS的充電，的充電，iB逐漸減逐漸減小并趨于穩(wěn)定（由小并趨于穩(wěn)定（由vI、-vGB、及、及R1、R2決決定），此時(shí)定），此時(shí)CS相當(dāng)于開路。相當(dāng)于開路。（2）vI負(fù)跳變瞬間，負(fù)跳變瞬間，vI 與發(fā)射極與發(fā)射極e相連，相連， vCS反向加至發(fā)射反向加至發(fā)射結(jié)