第三章集成门电路与触发器 饱和区 Ucc 该电路工作 特点可归纳如下:叶3p B1 截止区 Z77X/VX 1.截止状态 三极管开关电路及其输出特性 山1<0,两个N结均为反偏,10.≈0E≈。三极管 呈现高阻抗,类似于开关断开 2.放大状态 u3>0,发射结正偏,集电结反偏,ic=βiB 3.饱和状态 u>0,两个PN结均为正偏,iB>s(基极临界饱和电流) ≈UcβR。,此时ic=Ics(集电极饱和电流Uc/R。三极管呈现 低阻抗,类似于开关接通 图16匡
16 第三章 集成门电路与触发器 3. 饱和状态 uB ＞0，两个PN结均为正偏，iB ≥IBS(基极临界饱和电流) ≈ UCC/βRc ,此时iC = ICS(集电极饱和电流)≈UCC/Rc。三极管呈现 低阻抗，类似于开关接通。 1. 截止状态 uB＜0，两个PN结均为反偏，iB≈0,iC ≈0,uCE ≈UCC。三极管 呈现高阻抗，类似于开关断开。 2. 放大状态 uB＞0，发射结正偏，集电结反偏，iC =βiB。 该电路工作 特点可归纳如下：
第三章集成门电路与触发器 在数字逻辑电路中,三极管相当于一个由基极信号控制的 无触点开关,其作用对应于触点开关的“闭合”与“断开”。 上述共发射极晶体三极管电路在三极管截止与饱和状态下 的等效电路如下图所示 b.G Rb B uCE≈Uee RBB↓ue≈03V 对 4l≈0印 三极管的开关等效电路 晶体三极管在截止与饱和这两种稳态下的特性称为三极 管的静态开关特性。 圖區
17 第三章 集成门电路与触发器 晶体三极管在截止与饱和这两种稳态下的特性称为三极 管的静态开关特性。 在数字逻辑电路中，三极管相当于一个由基极信号控制的 无触点开关，其作用对应于触点开关的“闭合”与“断开” 。 上述共发射极晶体三极管电路在三极管截止与饱和状态下 的等效电路如下图所示
第三章集成门电路与触发器 二.动态特性 晶体三极管在饱和与截止两种状态转换过程中具有的特性 称为三极管的动态特性。 三极管的开关过程和二极管一样,管予内部也存在着电荷 的建立与消失过程。因此,两种状态的转换也需要一定的时间 才能完成 例如,图(a)所示电路的动态特 cc 性如下图所示。 在图(a)的输入端输入一个理想的矩形波电压 在理想情况下i和cε的波形应该如波形图中(a)所 示。但实际转换过程中Lc和UCE的波形如波形图中 (b)所示,无论从截止转向导通还是从导通转向截 止都存在一个逐渐变化的过程 18
18 第三章 集成门电路与触发器 晶体三极管在饱和与截止两种状态转换过程中具有的特性 称为三极管的动态特性。 三极管的开关过程和二极管一样，管子内部也存在着电荷 的建立与消失过程。因此，两种状态的转换也需要一定的时间 才能完成。 二．动态特性 在图（a）的输入端输入一个理想的矩形波电压， 在理想情况下 iC 和uCE 的波形应该如波形图中(a)所 示。但实际转换过程中IC 和UCE 的波形如波形图中 （b）所示，无论从截止转向导通还是从导通转向截 止都存在一个逐渐变化的过程。 例如，图(a)所示电路的动态特 性如下图所示
第三章集成门电路与触发器 .开通时间(tn) 开通时间:三极管从截止状态到饱和状态所需要的时间。 当输入电压u由-U1跳变到+U2时,三极管从截止到开始导 通所需要的时间称为延迟时间t。 经过延迟时间t后,不断增大。i上升到最大值的90%所 需要的时间称为上升时间t。 开通时间tn=ta+tr 2.关闭时间(tm) 关闭时间:三极管从饱和状态到截止状态所需要的时间。 输入电压u由+U2跳变到-U1时,集电极电流从Is到开始 下降所需要的时间称为存储时间t。 集电极电流由09c降至0l所需的时间称为下降时间tr。 关闭时间tom=t、+t 开通时间t和关闭时间t是影响电路工作速度的主要因素 圖19國
19 第三章 集成门电路与触发器 1．开通时间（ton ） 开通时间：三极管从截止状态到饱和状态所需要的时间。 当输入电压ui由-U1 跳变到+U2时，三极管从截止到开始导 通所需要的时间称为延迟时间td。 经过延迟时间td后，iC不断增大。iC上升到最大值的90%所 需要的时间称为上升时间tr 。 开通时间ton =td + tr 2. 关闭时间 （ toff ） 关闭时间：三极管从饱和状态到截止状态所需要的时间。 当输入电压ui由+U2跳变到-U1时，集电极电流从ICS到开始 下降所需要的时间称为存储时间ts。 集电极电流由0.9ICS降至0.1ICS所需的时间称为下降时间tf 。 关闭时间toff =ts + tf 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
第三章集成门电路与触发器 323MOS管的开关特性 静态特性 MOS管作为开关元件,同样是工作在截止或导通两种 状态。MOS管是电压控制元件,主要由测源电压us决定 其工作状态。 由NMOS增强型管构成的开关电路如下图所示 Ubb DD I D G S截止6 导通 rDs (b) NM0管静态特性
20 第三章 集成门电路与触发器 3.2.3 MOS管的开关特性 一. 静态特性 MOS管作为开关元件，同样是工作在截止或导通两种 状态。MOS管是电压控制元件，主要由栅源电压uGS决定 由NMOS增强型管构成的开关电路如下图所示