2022-2023学年高二物理竞赛课件：TTL的开关特性

TTL的开关特性 TTL的开关特性 一、双极型三极管的结构 B E C N N P 基极 发射极 集电极 B E C NPN型三极管 P N P 集电极 基极 发射极 B C E B E C PNP型三极管 ◆ 反向恢复时间即存储电荷消失所需要的时间，远大于正向导通所需要的时间。 ◆ 即：二极管的开通时间很短，对开关速度的影响很小，可忽略不计。 因此，影响二极管的开关特性 主要是反向恢复时间，而不是开通时间。 bjt 二、双极型三极管的输入特性和输出特性 IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 3 6 9 12 IB=0 20A 40A 60A 80A 100A IB(A) UBE(V) 20 40 60 80 0.4 0.8 开启电压 饱和区 截止区 放大区 三、双极型三极管的基本开关电路 　　三极管作为开关，主要工作在饱和和截止两种开关状态，放大区只是极短暂的过渡状态。 三极管临界饱和 时的基极电流： ①ui=1V时，三极管导通，基极电流： uo=uCE=VCC-iCRc=5-0.03×50×1=3.5V 对应下图，分别求出ui分别为1V，0.3V，3V时的uo值 <IBS，未饱和 ②ui=0.3V时，因为uBE<0.5V，iB=0，三极管工作在 截止状态，ic=0。因为ic=0，所以输出电压： uo=VCC=5V 截止状态 ui=UIL<0.5V uo=+VCC +VCC ＋ － Rb Rc b c e ＋ － ③ui＝3V时，三极管导通，基极电流： uo＝UCES＝0.3V 饱和状态 iB≥IBS ui=UIH uo=0.3V ＋ － Rb Rc +VCC b c e ＋ － ＋ ＋ － － 0.7V 0.3V >IBS，饱和 TTL开关等效电路 开关等效电路 (1) 截止状态 条件：发射结反偏 特点：电流约为0 (2)饱和状态 条件：发射结正偏，集电结正偏 特点：UBES=0.7V，UCES=0.3V/硅 　三极管开关等效电路 (a) 截止时 (b) 饱和时 NPN型三极管截止、放大、饱和3种工作状态的特点 工作状态 截 止 放 大 饱 和 条 件 iB＝0 0＜iB＜IBS iB＞IBS 工 作 特 点 偏置情况 发射结反偏 集电结反偏 uBE<0，uBC<0 发射结正偏 集电结反偏 uBE>0，uBC<0 发射结正偏 集电结正偏 uBE>0，uBC>0 集电极电流 iC＝0 iC＝βiB iC＝ICS ce间电压 uCE＝VCC uCE＝VCC－iCRc uCE＝UCES＝0.3V ce间等效电阻 很大， 相当开关断开 可变 很小， 相当开关闭合 $