晶体管开关电路

1、晶体管开关电路2数字电路和模拟电路特点比较 比较对象比较对象模拟电路模拟电路数字电路数字电路处理信号处理信号模拟信号模拟信号数字信号数字信号三极管工作区三极管工作区放大区放大区饱和、截止区饱和、截止区基本电路元件基本电路元件三极管、场效应管、运放三极管、场效应管、运放逻辑门电路、触发器逻辑门电路、触发器典型电路典型电路信号放大、运算、处理、信号放大、运算、处理、发生发生组合、时序、组合、时序、A/DA/D、D/AD/A转换转换研究对象研究对象输入输出输入输出大小相大小相位关系位关系研究方法研究方法图解分析、小信号模型分图解分析、小信号模型分析析逻辑代数、状态表、逻辑图逻辑代数、状态表、逻辑图第

2、2页/共15页第1页/共18页3二、晶体二极管的开关特性及其应用1、晶体二极管的开关特性虚拟试验1：晶体二极管开关特性的测试学生：观察虚拟试验的输入、输出波形变化。第3页/共15页第2页/共18页4晶体二极管开关特性的测试电路图 第4页/共15页第3页/共18页5对测试结果进行分析 二极管在加正向电压UAB时，导通，相当于闭合的开关。加反向电压UAB时，截止，相当于断开的开关。 当电压UAB频率增加到一定值时，如图2b所示的AB、CD端波形。二极管已失去单向导电特性，也就失去其开关作用。 原因：电荷的存储效应，即反向恢复时间的存在，限制了二极管开关速度。 第5页/共15页第4页/共18页62、

3、二极管开关参数 最大正向电流IF 最高反向工作电压UR 反向恢复时间trr ：使用时，脉冲信号周期应大于trr的十倍。第6页/共15页第5页/共18页73、晶体二极管的开关特性的应用 （1）虚拟试验2 ： 二极管限幅电路测试。学生：观察虚拟试验输入、输出波形。第7页/共15页第6页/共18页8（2）虚拟试验结果分析： 当uiux时，二极管正向导通，即开关闭合，uo=ui ； 当uiux时，二极管截止，相当于开关断开； uo=ux,使uiux以下部分波形被削去（波形见图3b），所以称下限幅电路。 第8页/共15页第7页/共18页9（3）二极管钳位电路 它利用二极管开关特性，使ui正半周和负半周电

4、路的充放电时间常数相差悬殊而实现钳位的。第9页/共15页第8页/共18页10三、晶体三极管开关特性1、虚拟试验3 ：三极管开关特性测试。（电路图4） 在图4三极管电路基极输入脉冲信号，观察灯泡发光情况。 学生；观察虚拟试验现象。第10页/共15页第9页/共18页11三极管开关特性测试电路图 图4 三极管开关特性演示实验图5 三极管开关特性等效电路第11页/共15页第10页/共18页122、对结果进行分析 （1）三极管开关特性 当UBEUth时，三极管处于截止状态。三极管三个电极间相当于开路，开关断开，当Ib IBS 时，三极管饱和，相当于开关闭合。（2）三极管开关时间： 三极管从饱和导通到截止

5、需要一定时间，称为关闭时间toff，从截止到饱和导通也需要一定时间，称之为开启时间ton.第12页/共15页第11页/共18页13第13页/共15页第12页/共18页143、三极管开关特性的应用 分析： 图6 就是反相器实例 输入Ui 与 输出Uo反相。 图6 基极电阻并联加速电容的开关电路第14页/共15页第13页/共18页15小结 1、晶体二极管开关特性.2、晶体三极管开关特性：通过对基极电位控制，使三极管外于饱和导通状态（c、e相当于开关闭合）或处于截止状态（c、e间相当于开关断开）。 作业:见参考书1P152 1 2 3第15页/共15页第14页/共18页16三极管开关特性测试电路图 图4 三极管开关特性演示实验图5 三极管开关特性等效电路第11页/共15页第15页/共18页172、对结果进行分析 （1）三极管开关特性 当UBEUth时，三极管处于截止状态。三极管三个电极间相当于开路，开关断开，当Ib IBS 时，三极管饱和，相当于开关闭合。（2）三极管开关时间： 三极管从饱和导通到截止需要一定时间，称为关闭时间toff，从截止到饱和导通也需要一定时间，称之为开启时间ton.第12页/共15页第16页/共18页18小结 1、晶体二极管开关特性.2、晶体三极管开关特性：通