3. 1半导体二极管、三极管和MOS管的开关特性S3.1.1理想开关的开关特性KA0理想开关一、静态特性1、断开时,其等效电阻RoFF=0,通过其中的电流IoFF=0。2、闭合时,其等效电阻Rov=0,其两端电压UAk=0。二、动态特性1、开通时间t.,三0,即开关由断开状态转换到闭合状态不需要时间,可以瞬间完成。2、关断时间t.f一0,即开关由闭合状态转换到断开状态不需要时间,可以瞬间完成。(2-6)
3.1 半导体二极管、三极管和MOS管的开关特性 3.1.1 理想开关的开关特性 一、静态特性 1、断开时,其等效电阻ROFF=∞,通过其中的电流 IOFF=0。 2、闭合时,其等效电阻RON=0,其两端电压UAK=0。 二、动态特性 1、开通时间ton =0,即开关由断开状态转换到闭合状 态不需要时间,可以瞬间完成。 2、关断时间toff=0,即开关由闭合状态转换到断开 状态不需要时间,可以瞬间完成。 A S K 理想开关 (2-6)
3. 1. 2半导体二极管的开关特性半导体二极管最显著的特点是具有单向导电性能。截正3VD33V立相当于OvR开关断开SOVR(2-7)
半导体二极管最显著的特点是具有单向导电性能。 3.1.2 半导体二极管的开关特性 R 导通截止 相当于 S 开关断开 3V 0V S R R D 3V 0V (2-7)
一、静态特性1、半导体二极管的结构示意图、符号和伏安特性半导体二极管的结构示意图、符号和伏安特性如下图所示。P区N区正向导通区K反向截止区阴极阳极蓝脚++U(BR)0.7SPN结00.5UNIRUp-死区中反向击穿区KAlo(2-8)
一、静态特性 1、半导体二极管的结构示意图、符号和伏安特性 半导体二极管的结构示意图、符号和伏安特性如下图 所示。 (2-8)
2、半导体二极管的开关作用(1)开关应用举例下图是最简单硅半导体二极管开关电路。输入电压为u,其低电平U=一2V,高电平为U=3V。①ur=U时,半导体二极管反偏,D处于反向截止区,如同一个断开了的开关,直流等效电路如图(b)。②u=U时,半导体二极管正偏,D工作在正向导通区,如同一个具有0.7V压降、闭合了的开关,直流等效电路如图(c)。DA0.7Vu,=U,=-2Vu,=Um=3V(c)(a)(b)图2.1.4硅二极管开关电路及其直流等效电路(C)u为高电平D正偏时(a)开关电路(b)u为低电平D反偏时(2-9)
2、半导体二极管的开关作用 ⑴开关应用举例 下图是最简单硅半导体二极管开关电路。输入电压为uI,其低 电平UIL =-2V,高电平为UIH =3V。 ① uI =UIL时,半导体二极管反偏,D处于反向截止区,如同 一个断开了的开关,直流等效电路如图(b)。 ② uI =UIH时,半导体二极管正偏,D工作在正向导通区,如 同一个具有0.7V压降、闭合了的开关,直流等效电路如图(c)。 (2-9)
(2)、静态开关特性硅半导体二极管具有下列静态开关特性:①导通条件及导通时的特点:当外加正向电压Up>0.7V时,二极管导通,硅半导体二极管如同一个具有0.7V压降、闭合了的开关。②截止条件及截止时的特点:当外加正向电压Up<0.5V时,二极管截止,硅半导体二极管如同一个断开了的开关。(2-10)
⑵、静态开关特性 硅半导体二极管具有下列静态开关特性: ① 导通条件及导通时的特点: 当外加正向电压UD>0.7V时,二极管导通,硅半导 体二极管如同一个具有0.7V压降、闭合了的开关。 ② 截止条件及截止时的特点: 当外加正向电压UD<0.5V时,二极管截止,硅半导 体二极管如同一个断开了的开关。 (2-10)