文档介绍：会计学
1
数字电子技术基础简明教程第三
二、高电平和低电平的含义
高电平和低电平为某规定范围的电位值，而非一固定值。
高电平信号是多大的信号？低电平信号又是多大的信号？
1
0
高电平
低电平
0
1
高电平
低电平
正逻辑体制
负逻辑体制
由门电路种类等决定
第2页/共72页
三极管的开关特性
主要要求：
理解三极管的开关特性。
掌握三极管开关工作的条件。
第3页/共72页
三极管为什么能用作开关？ 怎样控制它的开和关？
当输入 uI 为低电平，使
uBE < Uth时，三极管截止。
iB 0，iC 0，C、E 间相当于开关断开。
三极管关断的条件和等效电路
IC(sat)
Q
A
uCE
UCE(sat)
O
iC
M
N
IB(sat)
T
S
负载线
临界饱和线
饱
和
区
放大区
一、三极管的开关作用及其条件
截止区
uBE < Uth
B
E
C
三极管
截止状态
等效电路
uI=UIL
uBE
+
-
Uth为门限电压
第4页/共72页
IC(sat)
Q
A
uCE
UCE(sat)
O
iC
M
N
IB(sat)
T
S
临界饱和线
饱
和
区
放大区
一、三极管的开关作用及其条件
uI 增大使 iB 增大，从而工作点上移， iC 增大，uCE 减小。
截止区
uBE < Uth
B
E
C
三极管
截止状态
等效电路
S 为放大和饱和的交界点，这时的 iB 称临界饱和基极电流，用 IB(sat) 表示；相应地，IC(sat) 为临界饱和集电极电流； UBE(sat) 为饱和基极电压； UCE(sat) 为饱和集电极电压。对硅管， UBE(sat) ， UCE(sat) 。在临界饱和点三极管仍然具有放大作用。
uI 增大使 uBE > Uth时，三极管开始导通，iB > 0，三极管工作于放大导通状态。
第5页/共72页
IC(sat)
Q
A
uCE
UCE(sat)
O
iC
M
N
IB(sat)
T
S
临界饱和线
饱
和
区
放大区
一、三极管的开关作用及其条件
截止区
uBE < Uth
B
E
C
三极管
截止状态
等效电路
uI=UIH
三极管开通的条件和等效电路
当输入 uI 为高电平，使
iB ≥ IB(sat)时，三极管饱和。
uBE
+
-
uBE UCE(sat) V ，
C、E 间相当于开关合上。
iB ≥ IB(sat)
B
E
UBE(sat)
C
UCE(sat)
三极管
饱和状态
等效电路
第6页/共72页
iB 愈大于 IB(Sat) ，
则饱和愈深。
由于UCE(Sat) 0，因此饱和后 iC 基本上为恒值，
iC IC(Sat) =
开关工作的条件
截止条件
饱和条件
uBE ＜ Uth
iB ＞ IB(Sat)
可靠截止条件为
uBE ≤ 0
第7页/共72页
[例]下图电路中 = 50,UBE(on) = V,UIH = V,UIL = V,为使三极管开关工作,试选择 RB 值,并对应输入波形画出输出波形。
解：(1)根据开关工作条件确定 RB 取值
uI = UIL = V 时,三极管满足截止条件
uI = UIH = V 时,为使三极管饱和,应满足 iB > IB(sat)
因为 iB =
IH
B
- V
U
R
所以求得 RB < 29 k，可取标称值 27 k。
O
uI
t
UIH
UIL
+5 V
第8页/共72页
(2) 对应输入波形画出输出波形
O
uI
t
UIH
UIL
可见，该电路在输入低电平时输出高