晶體管開關電路

1、晶體管開關電路2數(shù)字電路和模擬電路特點比較 比較對象比較對象模擬電路模擬電路數(shù)字電路數(shù)字電路處理信號處理信號模擬信號模擬信號數(shù)字信號數(shù)字信號三極管工作區(qū)三極管工作區(qū)放大區(qū)放大區(qū)飽和、截止區(qū)飽和、截止區(qū)基本電路元件基本電路元件三極管、場效應管、運放三極管、場效應管、運放邏輯門電路、觸發(fā)器邏輯門電路、觸發(fā)器典型電路典型電路信號放大、運算、處理、信號放大、運算、處理、發(fā)生發(fā)生組合、時序、組合、時序、A/DA/D、D/AD/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換研究對象研究對象輸入輸出輸入輸出大小相大小相位關系位關系研究方法研究方法圖解分析、小信號模型分圖解分析、小信號模型分析析邏輯代數(shù)、狀態(tài)表、邏輯圖邏輯代數(shù)、狀態(tài)表、邏輯圖第

2、2頁/共15頁第1頁/共18頁3二、晶體二極管的開關特性及其應用1、晶體二極管的開關特性虛擬試驗1：晶體二極管開關特性的測試學生：觀察虛擬試驗的輸入、輸出波形變化。第3頁/共15頁第2頁/共18頁4晶體二極管開關特性的測試電路圖 第4頁/共15頁第3頁/共18頁5對測試結果進行分析 二極管在加正向電壓UAB時，導通，相當于閉合的開關。加反向電壓UAB時，截止，相當于斷開的開關。 當電壓UAB頻率增加到一定值時，如圖2b所示的AB、CD端波形。二極管已失去單向?qū)щ娞匦裕簿褪テ溟_關作用。 原因：電荷的存儲效應，即反向恢復時間的存在，限制了二極管開關速度。 第5頁/共15頁第4頁/共18頁62、

3、二極管開關參數(shù) 最大正向電流IF 最高反向工作電壓UR 反向恢復時間trr ：使用時，脈沖信號周期應大于trr的十倍。第6頁/共15頁第5頁/共18頁73、晶體二極管的開關特性的應用 （1）虛擬試驗2 ： 二極管限幅電路測試。學生：觀察虛擬試驗輸入、輸出波形。第7頁/共15頁第6頁/共18頁8（2）虛擬試驗結果分析： 當uiux時，二極管正向?qū)?，即開關閉合，uo=ui ； 當uiux時，二極管截止，相當于開關斷開； uo=ux,使uiux以下部分波形被削去（波形見圖3b），所以稱下限幅電路。 第8頁/共15頁第7頁/共18頁9（3）二極管鉗位電路 它利用二極管開關特性，使ui正半周和負半周電

4、路的充放電時間常數(shù)相差懸殊而實現(xiàn)鉗位的。第9頁/共15頁第8頁/共18頁10三、晶體三極管開關特性1、虛擬試驗3 ：三極管開關特性測試。（電路圖4） 在圖4三極管電路基極輸入脈沖信號，觀察燈泡發(fā)光情況。 學生；觀察虛擬試驗現(xiàn)象。第10頁/共15頁第9頁/共18頁11三極管開關特性測試電路圖 圖4 三極管開關特性演示實驗圖5 三極管開關特性等效電路第11頁/共15頁第10頁/共18頁122、對結果進行分析 （1）三極管開關特性 當UBEUth時，三極管處于截止狀態(tài)。三極管三個電極間相當于開路，開關斷開，當Ib IBS 時，三極管飽和，相當于開關閉合。（2）三極管開關時間： 三極管從飽和導通到截止

5、需要一定時間，稱為關閉時間toff，從截止到飽和導通也需要一定時間，稱之為開啟時間ton.第12頁/共15頁第11頁/共18頁13第13頁/共15頁第12頁/共18頁143、三極管開關特性的應用 分析： 圖6 就是反相器實例 輸入Ui 與 輸出Uo反相。 圖6 基極電阻并聯(lián)加速電容的開關電路第14頁/共15頁第13頁/共18頁15小結 1、晶體二極管開關特性.2、晶體三極管開關特性：通過對基極電位控制，使三極管外于飽和導通狀態(tài)（c、e相當于開關閉合）或處于截止狀態(tài)（c、e間相當于開關斷開）。 作業(yè):見參考書1P152 1 2 3第15頁/共15頁第14頁/共18頁16三極管開關特性測試電路圖 圖4 三極管開關特性演示實驗圖5 三極管開關特性等效電路第11頁/共15頁第15頁/共18頁172、對結果進行分析 （1）三極管開關特性 當UBEUth時，三極管處于截止狀態(tài)。三極管三個電極間相當于開路，開關斷開，當Ib IBS 時，三極管飽和，相當于開關閉合。（2）三極管開關時間： 三極管從飽和導通到截止需要一定時間，稱為關閉時間toff，從截止到飽和導通也需要一定時間，稱之為開啟時間ton.第12頁/共15頁第16頁/共18頁18小結 1、晶體二極管開關特性.2、晶體三極管開關特性：通