《數(shù)字邏輯課件-第2章 邏輯門電路.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第2章邏輯門電路2。5BiCMOS門電路2。2基本邏輯門電路2。3TTL集成門電路2。4CMOS門電路邏門電路2。1晶體管的開關(guān)特性2。6幾個問題說明2.1晶體管的開關(guān)特性及參數(shù)作用于開關(guān)器件1接通2截止阻抗小阻抗大短路開路脈沖信號(MHz)晶體管的開關(guān)特性即：1與2及其轉(zhuǎn)化特點脈沖f很高，要求開關(guān)狀態(tài)變化很快，t:μs→ns半導(dǎo)體器件如晶體二極管、三極管和MOS管都有導(dǎo)通和截止的開關(guān)作用，器件特性分為靜態(tài)特性和動態(tài)特性，前者指器件在導(dǎo)通與截止兩種狀態(tài)下的特性，后者指器件在狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程中的特性。一、二極管的開關(guān)特性

2、（1）單向?qū)щ娦浴驅(qū)ㄅc反向截止1、特性:iRLDvI（2）說明：（1）必須限制正向電流；（2）二極管導(dǎo)通時，都有一定的管壓降，這相當(dāng)于接通時有一定的電阻；（3）二極管的反向電阻并非無窮大；2、過渡過程：正通→反止，存在反向恢復(fù)時間tre，ns級反止→正通，開通時間，比tre很短特點：二極管從反向截止到正向?qū)ǖ臅r間比從正向?qū)ǖ椒聪蚪刂沟臅r間短得多，即過渡過程主要考慮反向恢復(fù)過程。一、二極管的開關(guān)特性2、過渡過程：tttstrevitVF-VRIFit0.1IR-IRt1iRLDvI⑴反向過程為:0～t１，二

3、極管導(dǎo)通，則t１時，vI突變，實際情況中，二極管并不立即截止，而是電流由正向的IF變?yōu)橐淮蟮姆聪螂娏鱅R=VR/RL，維持時間ts后，經(jīng)過tt，下降到0.1IR，此時二極管才進入反向截止?fàn)顟B(tài)。Keywords:存儲時間ts，渡越時間tt，反向恢復(fù)時間tre(ns)！由于tre的存在，二極管的開關(guān)速度受到限制。PN結(jié)正向偏置－－－－++++空間電荷區(qū)變薄PN+擴散長度LP正向電流存儲電荷N區(qū)中少子空穴存儲電荷P區(qū)中少子電子+-（2）產(chǎn)生反向恢復(fù)過程的原因--電荷存儲效應(yīng)一、二極管的開關(guān)特性2、過渡過程：PN結(jié)改為反向

4、偏置由于電荷存儲效應(yīng)，反向向電流大，經(jīng)過tre，存儲的少子電荷消失，電流變得很小。（原來的0.1）勢壘區(qū)先不變PN擴散長度LP-+形成反向電流IR復(fù)合復(fù)合－－－－++++（2）產(chǎn)生反向恢復(fù)過程的原因--電荷存儲效應(yīng)一、二極管的開關(guān)特性2、過渡過程：－－－－++++空間電荷區(qū)變厚NP+_++++－－－－內(nèi)電場加強，使擴散停止，有少量飄移，反向電流很小反向飽和電流很小，?A級（2）產(chǎn)生反向恢復(fù)過程的原因--電荷存儲效應(yīng)一、二極管的開關(guān)特性2、過渡過程：iRLDvI一、二極管的開關(guān)特性2、過渡過程：（3）說明：①二極管在

5、開關(guān)轉(zhuǎn)換過程中出現(xiàn)的反向恢復(fù)過程，實質(zhì)上是由于電荷存儲效應(yīng)引起的，tre就是存儲電荷消失所需要的時間。②tre和管子本身的性能有關(guān)，還與正向、反向電流的大小有關(guān)。③由于tre的存在，使二極管的開關(guān)速度受到限制。3、正向開通時間由于PN結(jié)改為正偏時，勢壘區(qū)迅速變窄，利于少子擴散，正向電阻不大，正向電流幾乎是立即達到VF/RL。就是說，二極管的正向開通時間很短，對開關(guān)速度影響很小，忽略不計。正向?qū)ê笳驂航敌?。二、BJT的開關(guān)特性1、BJT的開關(guān)作用：VCCiCvCEiB=0IB0IBS=IB4IB3IB2IB1AC

6、OVCESVCC/RCIB1ICSRbRcVccTiBvI+ic-Vo（1）截止?fàn)顟B(tài)——相當(dāng)于開關(guān)的斷開狀態(tài)e結(jié)和c結(jié)均反偏，iC≈0，iB≈0VCE≈VCCVBE<0.5V(鍺管0.2V)c,e間等效內(nèi)阻很大，約數(shù)百千歐ViRbRCVCCICEO二、BJT的開關(guān)特性1、BJT的開關(guān)作用：VCCiCvCEiB=0IB0IBS=IB4IB3IB2IB1ACOVCESVCC/RCIB1ICSRbRcVccTiBvI+ic-Vo（2）放大狀態(tài)——相當(dāng)于開關(guān)的過渡狀態(tài)發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，iC≈βiB。VCE=VCC-i

7、CRCVBE=0.7V(鍺管0.3)c,e間等效內(nèi)阻可變二、BJT的開關(guān)特性1、BJT的開關(guān)作用：VCCiCvCEiB=0IB0IBS=IB4IB3IB2IB1ACOVCESVCC/RCIB1ICSRbRcVccTiBvI+ic-Vo（3）飽和狀態(tài)——相當(dāng)于開關(guān)的閉合狀態(tài)發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均正偏，iC=ICS≈VCC/RC，且不隨iB增加而增加，VCES≈0.2~0.3V（飽和管壓降）c,e間等效內(nèi)阻很小，約數(shù)百歐ViRbRCVCC!!控制基極電壓，可使晶體管處于飽和或截止，使晶體管起到開關(guān)作用。2、BJT的開關(guān)作用時

8、間+VB2-VB1vIt0iCICS0.9ICS0.1ICS0tdtrtstft開關(guān)電路的波形三極管飽和與截止兩種狀態(tài)的相互轉(zhuǎn)換需要一定的時間開通時間ton=td+tr，建立基區(qū)電荷的時間，反映開關(guān)從截止到飽和所需時間。二、BJT的開關(guān)特性1、BJT的開關(guān)作用：td延遲時間，e區(qū)開始向b區(qū)注入電子，b區(qū)的電子逐漸擴散到c結(jié)，形成iC。tr上升時間，電子在b區(qū)