3 2.1晶体二极管的开关特性 二极管两端加上正向电压UF时 U 产生正向电流lF,I≈UF/R。当输 R 入电压突然转换为反向电压UR时, 瞬间产生反向电流l,l≈UR/R。 该电流持续1时间,再经4时间后逐 渐下降至0.1,接近反向饱和电流 ls,二极管进入截止状态 0 二极管从导通到截止的过程称为 反向恢复过程,其中1s称为存储时 t 间,4称为渡越时间,te=t+41称 0.1lR 为反向恢复时间。 产生反向恢复时间的原因是由于 PN结电子、空穴漂移所致。 一二极管的动态特性
3．2．1 晶体二极管的开关特性 二极管两端加上正向电压UF 时 产生正向电流 IF，IF ≈ UF / R。当输 入电压突然转换为反向电压UR 时， 瞬间产生反向电流IR，IR ≈ UR / R。 该电流持续 t s时间，再经 t t时间后逐 渐下降至 0.1 IR ，接近反向饱和电流 IS，二极管进入截止状态。 二极管从导通到截止的过程称为 反向恢复过程，其中t s 称为存储时 间，t t 称为渡越时间，t re= t s + t t 称 为反向恢复时间。 产生反向恢复时间的原因是由于 PN 结电子、空穴漂移所致。 二极管的动态特性 UD UI R U UF 0 UR I IF ts tt 0.1IR t t1 t IR 0
3.2.1晶体二极管的开关特性 (2)开通时间 二极管从截止转入正向导通所需时间称为开通时间。导通过程中正 向压降U很小,正向电流l≈UF/R。加入正向电压后l几乎立即达到 最大值,开通时间很短,对开关速度影响很小,可忽略不计。 3.2.2晶体三极管的开关特性 三极管具有电流放大功能,被广泛的用于放大电路 基极 集电极 B 发射极 NP N 集电极基极 cE Emitter Collector 发射极
3．2．1 晶体二极管的开关特性 ⑵ 开通时间 二极管从截止转入正向导通所需时间称为开通时间。导通过程中正 向压降 UD 很小，正向电流 IF ≈ UF / R。加入正向电压后IF 几乎立即达到 最大值，开通时间很短，对开关速度影响很小，可忽略不计。 3．2．2 晶体三极管的开关特性 三极管具有电流放大功能，被广泛的用于放大电路
3 2.2晶体三极管的开关特性 1.静态特性 三极管有三个极,基极、集电极和发射极,由集电结、发射结两个 PN结构成。当基极电压高于某个阈值时,两个N结导通,发射极和集 电极在电压的作用下产生电流。 三极管具有截止、放大和饱和三种工作状态。 (1)截止状态 条件:UB<0,两个PN结均反偏,iB≈0,≈0,三极管呈现高阻状 态,相当于开关断开,集电极输出高电平 (2)放大状态 条件:UB>0,发射结正偏,集电结反偏,ic=βiB,用于放大器 (3)饱和状态 条件:UBE>0,两个PN结均为正偏,iB≥Bs(基极临界饱和电流) c=ls(集电极饱和电流),相当于开关接通,集电极输出低电平
3．2．2 晶体三极管的开关特性 1．静态特性 三极管有三个极，基极、集电极和发射极，由集电结、发射结两个 PN 结构成。当基极电压高于某个阈值时，两个PN 结导通，发射极和集 电极在电压的作用下产生电流。 三极管具有截止、放大和饱和三种工作状态。 ⑴ 截止状态 条件：UBE < 0，两个 PN 结均反偏，iB≈0，iC≈0，三极管呈现高阻状 态，相当于开关断开，集电极输出高电平。 ⑵ 放大状态 条件：UBE > 0，发射结正偏，集电结反偏，iC =βiB，用于放大器。 ⑶ 饱和状态 条件：UBE > 0，两个 PN 结均为正偏， iB≥IBS（基极临界饱和电流） iC = ICS（集电极饱和电流），相当于开关接通，集电极输出低电平
3.2.2晶体三极管的开关特性 在数字电路中,晶体管主要工作在饱和和截止两种工作状态 R 截止状态 CE UCC 饱和状态 CCE≈0.3V Rb rb B B 2.动态特性 (1)开通时间on 三极管由截止过渡到开始导通的时间称为延迟时间t。经延迟后a 不断增大至最大值的90%所需时间为上升时间t,ton=ad+t1
3．2．2 晶体三极管的开关特性 在数字电路中，晶体管主要工作在饱和和截止两种工作状态。 2．动态特性 ⑴ 开通时间 ton 三极管由截止过渡到开始导通的时间称为延迟时间td。经延迟后 iC 不断增大至最大值的90% 所需时间为上升时间t r， ton = td + t r 。 UCC UCC RC RC C C Rb Rb B B iB≈0 E iB≥IBS E • • • • • • UCE ≈UCC UCE ≈0.3V 截止状态 饱和状态
3.2.2晶体三极管的开关特性 (2)关闭时间tom 当输入电压由正变负时,基区存储电荷逐渐泻放,直至全部消散, 晶体管开始退出饱和状态,ic开始下降,这段时间称为存储时间t。集 电极电流不断减小,当ic由0.9下降至0.1所需时间为下降时间 =t+ tt 开通时间on和关闭时间o是影响电路工作速度的主要因素 3.2.3MOS管的开关特性 金属氧化物半导体场效应管 MOSFET(Meta- Oxide semiconductor Field- Effect Transistor),简称MOS MOS管类型: N沟道MOS管—nMOS(增强型,耗尽型),栅极为正导通 电流从漏极流向源极,源极通常接地。 P沟道Mos管—pMOS(增强型,耗尽型),栅极为负导通。电 流从源极流向漏极,源极通常接电源
3．2．2 晶体三极管的开关特性 ⑵ 关闭时间 toff 当输入电压由正变负时，基区存储电荷逐渐泻放，直至全部消散， 晶体管开始退出饱和状态，iC 开始下降，这段时间称为存储时间t s。集 电极电流不断减小，当iC 由 0.9 ICS 下降至 0.1 ICS 所需时间为下降时间 t f。toff = t s + t f 。 开通时间 ton 和关闭时间 toff 是影响电路工作速度的主要因素。 3．2．3 MOS 管的开关特性 金属氧化物半导体场效应管MOSFET（Metal-Oxide Semiconductor Field – Effect Transistor），简称MOS。 MOS 管类型： N 沟道 MOS 管——nMOS（增强型，耗尽型），栅极为正导通。 电流从漏极流向源极，源极通常接地。 P 沟道 MOS 管——pMOS（增强型，耗尽型），栅极为负导通。电 流从源极流向漏极，源极通常接电源