半导体二极管和三极管的开关特性.ppt

xhp,第二节 半导体二极管和三极管的开关特性,一、二极管的开关特性,1.开关电路举例,2.静态特性,伏安特性,等效电路,在数字电路中重点在判断二极管开关状态，因此必须把特性曲线简化。（见右侧电路图）,有三种简化方法：,输入信号慢变化时的特性。,xhp,第一种,第三种,0.5V,第二种,VON 0.7V,3.动态特性,当外加电压突然由正向变为反向时，二极管会短时间导通。,这段时间用tre表示，称为反向恢复时间。,输入信号快变化时的特性。,它是由于二极管正向导通时PN结两侧的多数载流子扩散到对方形成电荷存储引起的。,xhp,二、半导体三极管的开关特性,（一）双极型三极管的开关特性,1.静态特性,可用输入输出特性来描述。,基本开关电路如图：,可用图解法分析电路：,输入特性,输出特性,xhp,VON(0.7V),ibIBS,ic=ICEO(=0),iB=0,ic=iB,=VCE(sat)=0.3V 0V,反,反,反,正,正,正,Ib IBS=ICS/,=VCC-iCRCs,开关特性可归纳为下表：,也是“特点”的一部分,xhp,2.动态特性,等效电路,当输入信号使三极管在截止和饱和两种状态之间迅速转换时，三极管内部电荷的建立和消散都需要时间，因而集电极电流的变化将滞后于输入电压的变化。从而导致输出电压滞后于输入电压的变化。也可以理解为三极管的结电容起作用。,注意：三极管饱和越深，由饱和到截止的延迟时间越长。,饱和时,截止时,xhp,3.MOS管的基本开关电路,当VI=VDD时，MOS管导通。,当 VI=0V时，MOS 管截止，VO=VDD；,MOS管工作在可变电阻区。,若，则,VDD,xhp,静态特性三个工作区。,等效电路如图，其中CI为栅极输入电容。约为几皮法。,动态特性延迟作用。,由于是单极型器件，无电荷存储效应。动态情况下，主要是输入电容和负载电容起作用，使漏极电流和漏源电压都滞后于输入电压的变化。其延迟时间比双极型三极管还要长。,可变电阻区：,截止区：,恒流区：,4.MOS管的开关特性及等效电路,电路图,xhp,5.MOS管的四种类型,(1)N沟道增强型,(2)P沟道增强型,(3)N沟道耗尽型,(4)P沟道耗尽型,开启电压,夹断电压,P沟道增强型：,xhp,