三极管开关特性经典

2.1.1理想开关的开关特性一、静态特性1.断开0OFFOFFIR，2.闭合00AKONUR，2.1半导体二极管、三极管和MOS管的开关特性SAK二、动态特性1.开通时间：2.关断时间：闭合）（断开断开）（闭合普通开关：静态特性好，动态特性差半导体开关：静态特性较差，动态特性好几百万/秒几千万/秒0ont0offtSAK2.1.2半导体二极管的开关特性一、静态特性1.外加正向电压(正偏)二极管导通(相当于开关闭合)V7.0DU2.外加反向电压(反偏)V5.0DU二极管截止(相当于开关断开)0DI硅二极管伏安特性阴极A阳极KPN结-AK+DUDIP区N区++++++++--------正向导通区反向截止区反向击穿区0.50.7/mADI/V0(BR)UDUD+-Iu+-Ou二极管的开关作用：[例]V2LIIUuuO=0VV3HIIUuuO=2.3V电路如图所示，V3V2I或u试判别二极管的工作状态及输出电压。二极管截止二极管导通[解]D0.7V+-二、动态特性1.二极管的电容效应结电容Cj扩散电容CD2.二极管的开关时间ontofft电容效应使二极管的通断需要一段延迟时间才能完成tIuDit00(反向恢复时间)ns5)(rroffonttt≤ton—开通时间toff—关断时间一、静态特性NPN2.1.3半导体三极管的开关特性发射结集电结发射极emitter基极base集电极collectorbiBiCec(电流控制型)1.结构、符号和输入、输出特性(2)符号NNP(Transistor)(1)结构(3)输入特性CE)(BEBuufi(4)输出特性B)(CECiufiiC/mAuCE/V50µA40µA30µA20µA10µAiB=0024684321放大区截止区饱和区0CEuV1CEu0uBE/ViB/µA发射结正偏放大iC=iB集电结反偏饱和iC＜iB两个结正偏ICS=IBS临界截止iB≈0,iC≈0两个结反偏电流关系状态条件2.开关应用举例V2)1(LIIUuV3)2(HIIUu发射结反偏T截止00CBiiV12CCOVu发射结正偏T导通+RcRb+VCC(12V)+uoiBiCTuI3V-2V2k1002.3k放大还是饱和？bBEIBRuuicCESCCCSBSRUVIIBSBIi饱和T饱和导通条件：cCCBSBRVIi+RcRb+VCC+12V+uoiBiCTuI3V-2V2k1002.3kmA1mA3.27.03mA06.0mA210012cCCRVV)7.0(BEuV3.0CESOUu≤因为所以二、动态特性ontofft3-2tV/Iu00.9ICS0.1ICSCit0V/Ouofft三极管饱和程度30.3t02.1.4MOS管的开关特性(电压控制型)MOS（Mental–Oxide–Semiconductor）金属–氧化物–半导体场效应管一、静态特性1.结构和特性：(1)N沟道栅极G漏极DB源极S3V4V5VuGS=6ViD/mA42643210uGS/ViD/mA43210246810uDS/V可变电阻区恒流区UTNiD开启电压UTN=2V+-uGS+-uDS衬底漏极特性转移特性uDS=6V截止区P沟道增强型MOS管与N沟道有对偶关系。(2)P沟道栅极G漏极DB源极SiD+-uGS+-uDS衬底iD/mAiD/mA-2-40-1-2-3-40-10-8-6-4-2-3V-4V-5VuGS=-6V-1-2-3-4-6uGS/VuDS/V可变电阻区恒流区漏极特性转移特性截止区UTPuDS=-6V开启电压UTP=-2V参考方向2.MOS管的开关作用：TNIUuDDOHOVUuV0OLOUu(1)N沟道增强型MOS管+VDD+10VRD20kBGDSuIuO+VDD+10VRD20kGDSuIuOTNIUu开启电压UTN=2ViD+VDD+10VRD20kGDSuIuORONRDTPIUuDDOLOVUuV0OLOUu(2)P沟道增强型MOS管-VDD-10VRD20kBGDSuIuO-VDD-10VRD20kGDSuIuOTPIUu开启电压UTP=2V-VDD-10VRD20kGDSuIuOiD