第一章 數(shù)字邏輯基礎(chǔ)

1、 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 v1.1 模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)v1.2 數(shù)字電路數(shù)字電路v1.3 數(shù)數(shù) 制制v1.4 二二十進(jìn)制碼（十進(jìn)制碼（ BCD碼）碼）v1.5 基本邏輯運(yùn)算基本邏輯運(yùn)算v1.6 邏輯函數(shù)及其表示方法邏輯函數(shù)及其表示方法v1.7 二極管的開關(guān)特性二極管的開關(guān)特性v1.8 三極管的開關(guān)特性三極管的開關(guān)特性第一章 數(shù)字邏輯基礎(chǔ) 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 1.1 1.1 模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào) 一、數(shù)字信號(hào)、一、數(shù)字信號(hào)、模擬信號(hào)模擬信號(hào)的特點(diǎn)的特點(diǎn) 數(shù)字信號(hào)在時(shí)間上和數(shù)值上均是離散的。數(shù)字信號(hào)在時(shí)間上和數(shù)值上均是離散的。 數(shù)字信號(hào)在電路中常表現(xiàn)為突變

2、的電壓或電流數(shù)字信號(hào)在電路中常表現(xiàn)為突變的電壓或電流。 圖圖1.1.1 典型的數(shù)字信號(hào)典型的數(shù)字信號(hào)Vt(V)(ms)501020304050 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 擬信號(hào)在時(shí)間上和數(shù)值上均是連續(xù)的物理量。人們從自然界感知的擬信號(hào)在時(shí)間上和數(shù)值上均是連續(xù)的物理量。人們從自然界感知的許多物理量均是模擬性質(zhì)的。如：速度、溫度、壓力、聲音等。許多物理量均是模擬性質(zhì)的。如：速度、溫度、壓力、聲音等。 V T圖圖1.1.2 典型的模擬信號(hào)典型的模擬信號(hào) 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 典型的模擬信號(hào)包括工頻信號(hào)、射頻信號(hào)、視頻信號(hào)等。我國(guó)和歐洲的工頻信號(hào)的頻率為50HZ，美國(guó)為60HZ。 530HZ160

3、0HZ為調(diào)幅波射頻信號(hào) 88MHZ108MHZ為調(diào)頻波的射頻信號(hào) 6GHZ以上為甚高頻和超高頻視頻信號(hào)模擬信號(hào)可以通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào) 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 二二、從模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)從模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)v1、信號(hào)：信號(hào)傳遞信息的函數(shù)也是獨(dú)立變量的函數(shù)，這個(gè)變量可以是時(shí)間、空間位置等。v2、連續(xù)信號(hào)：在某個(gè)時(shí)間區(qū)間，除有限間斷點(diǎn)外所有瞬時(shí)均有確定值。v3、模擬信號(hào)是連續(xù)信號(hào)的特例。時(shí)間和幅度均連續(xù)。v4、離散信號(hào)：時(shí)間上不連續(xù)，幅度連續(xù)。v5、數(shù)字信號(hào)：幅度量化，時(shí)間和幅度均不連續(xù)。 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 A / D變換器通用或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)采樣保持器D/ A變換器模擬低通濾波器模

4、 擬 信號(hào)數(shù)字信號(hào)模 擬 信號(hào)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)連 續(xù) 時(shí) 間 信號(hào)連 續(xù) 時(shí) 間 信號(hào) 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 有兩種邏輯體制：有兩種邏輯體制： 正邏輯體制正邏輯體制規(guī)定：高電平為邏輯規(guī)定：高電平為邏輯1，低電平為邏輯，低電平為邏輯0。 負(fù)邏輯體制負(fù)邏輯體制規(guī)定：低電平為邏輯規(guī)定：低電平為邏輯1，高電平為邏輯，高電平為邏輯0。 如果采用正邏輯，圖如果采用正邏輯，圖1.1.1所示的數(shù)字電壓信號(hào)就成為下圖所示邏輯信號(hào)。所示的數(shù)字電壓信號(hào)就成為下圖所示邏輯信號(hào)。 三、正邏輯與負(fù)邏輯三、正邏輯與負(fù)邏輯 數(shù)字信號(hào)是一種二值信號(hào)，用兩個(gè)電平（高電平和數(shù)字信號(hào)是一種二值信號(hào)，用兩個(gè)電平（高電平和低電平）分

5、別來表示兩個(gè)邏輯值（邏輯低電平）分別來表示兩個(gè)邏輯值（邏輯1和邏輯和邏輯0）。）。邏輯0邏輯1邏輯0邏輯1邏輯0 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 四、數(shù)字信號(hào)的主要參數(shù)四、數(shù)字信號(hào)的主要參數(shù) 一個(gè)理想的周期性數(shù)字信號(hào)，可用以下幾個(gè)參數(shù)來描繪：一個(gè)理想的周期性數(shù)字信號(hào)，可用以下幾個(gè)參數(shù)來描繪： Vm信號(hào)幅度。信號(hào)幅度。 T信號(hào)的重復(fù)周期。信號(hào)的重復(fù)周期。 tW脈沖寬度。脈沖寬度。 q占空比。其定義為：占空比。其定義為： %100(%)WTtqVt (ms)0VmwtT 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 下圖所示為三個(gè)周期相同（圖所示為三個(gè)周期相同（T T=20ms=20ms），但幅度、脈沖寬度及占），但幅度、

6、脈沖寬度及占空比各不相同的數(shù)字信號(hào)。空比各不相同的數(shù)字信號(hào)。Vt(V)(ms)501020304050Vt(V)(ms)01020304050Vt(V)(ms)010203040503.610(a)(b)(c) 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 五、二進(jìn)制數(shù)據(jù)的傳輸v二進(jìn)制的傳輸有 并行和串行兩種方式，且這兩種方式都在時(shí)序脈沖的控制下有序的工作，通常在脈沖的下降沿或上升沿傳輸數(shù)據(jù)。六、二進(jìn)制數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)1、二進(jìn)制的數(shù)據(jù)裝置簡(jiǎn)單可靠，只有0、1兩種狀態(tài)，所用元件少。2、二進(jìn)制的基本運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單，運(yùn)算操作方便。 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 v1、數(shù)字電路的發(fā)展與分類 數(shù)字電路經(jīng)歷了電子管、半導(dǎo)體分立元件到集成

7、電路，半導(dǎo)體以硅、鍺和化合物半導(dǎo)體為材料。 邏輯單元電路是集成電路的基礎(chǔ)，TTL和CMOS構(gòu)成邏輯單元電路，由于CMOS電路的功耗較TTL電路功耗低，所以TTL的主導(dǎo)地位有被CMOS器件取代的趨勢(shì)。 集成電路根據(jù)集成度又可分為小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模、超大規(guī)模和甚大規(guī)模等五類。1.2 1.2 數(shù)字電路數(shù)字電路 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 2、數(shù)字電路的分析方法與測(cè)試技術(shù)v分析方法 數(shù)字信號(hào)的邏輯開關(guān)作用，分析時(shí)主要用邏輯表達(dá)式、功能表、真值表及波形圖。 測(cè)試技術(shù) 數(shù)字電壓表數(shù)字電壓表 電子示波器電子示波器 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 1.3 1.3 數(shù)數(shù) 制制例例1.3.11.3.1 將二進(jìn)制數(shù)將二

8、進(jìn)制數(shù)10011.10110011.101轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。 解：解：將每一位二進(jìn)制數(shù)乘以位權(quán)，然后相加，將每一位二進(jìn)制數(shù)乘以位權(quán)，然后相加，可得可得(10011.101)(10011.101)B B1 12 24 40 02 23 30 02 22 21 12 21 11 12 20 01 12 21 10 02 22 21 12 23 3 （19.625)19.625)D D一、一、幾種常用的計(jì)數(shù)體制幾種常用的計(jì)數(shù)體制 1.1.十進(jìn)制十進(jìn)制(Decimal)(Decimal) 2. 2.二進(jìn)制二進(jìn)制( (BinaryBinary) ) 3 3. .十六進(jìn)制十六進(jìn)制(Hexad

9、ecimal)(Hexadecimal)與八進(jìn)制（與八進(jìn)制（OctalOctal）二、二、不同數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換不同數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換 1 1二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 231152122222余0余1余1余1余10bbbbb01234讀取次序例例1.3.21.3.2 將十進(jìn)制數(shù)將十進(jìn)制數(shù)2323轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。解：解： 用用“除除2 2取余取余”法轉(zhuǎn)換法轉(zhuǎn)換: : 2.2.十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制則（則（23)23)D D = =（10111)10111)B B 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 1.4 1.4 二進(jìn)制碼二進(jìn)制碼 BCD

10、BCD碼碼用二進(jìn)制代碼來表示十進(jìn)制的用二進(jìn)制代碼來表示十進(jìn)制的0 09 9十十個(gè)數(shù)。個(gè)數(shù)。 要用二進(jìn)制代碼來表示十進(jìn)制的要用二進(jìn)制代碼來表示十進(jìn)制的09十個(gè)數(shù)，至少要用十個(gè)數(shù)，至少要用4位二進(jìn)制數(shù)。位二進(jìn)制數(shù)。 4位二進(jìn)制數(shù)有位二進(jìn)制數(shù)有16種組合，可從這種組合，可從這16種組合中選擇種組合中選擇10種種組合分別來表示十進(jìn)制的組合分別來表示十進(jìn)制的09十個(gè)數(shù)。十個(gè)數(shù)。 選哪選哪10種組合，有多種方案，這就形成了不同的種組合，有多種方案，這就形成了不同的BCD碼。碼。 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 一、一、 基本邏輯運(yùn)算基本邏輯運(yùn)算與邏輯舉例：與邏輯舉例：設(shè)設(shè)1 1表示開關(guān)閉合或燈亮；表示開關(guān)閉合或

11、燈亮；0 0表示開關(guān)不表示開關(guān)不閉合或燈不亮，閉合或燈不亮，則得則得真值表真值表。 1.5 1.5 基本邏輯運(yùn)算基本邏輯運(yùn)算與運(yùn)算與運(yùn)算只有當(dāng)決定一件事情的條件全部具備之后，這件事情只有當(dāng)決定一件事情的條件全部具備之后，這件事情才會(huì)發(fā)生。我們把這種因果關(guān)系稱為才會(huì)發(fā)生。我們把這種因果關(guān)系稱為與邏輯與邏輯。1 1與運(yùn)算與運(yùn)算BAL若用邏輯表達(dá)式若用邏輯表達(dá)式來描述，則可寫為來描述，則可寫為 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 2 2或運(yùn)算或運(yùn)算當(dāng)決定一件事情的幾個(gè)條件中，只要有一個(gè)或一個(gè)以當(dāng)決定一件事情的幾個(gè)條件中，只要有一個(gè)或一個(gè)以上條件具備，這件事情就發(fā)生。我們把這種因果關(guān)系稱為或邏輯。上條件具備，這

12、件事情就發(fā)生。我們把這種因果關(guān)系稱為或邏輯。 或邏輯舉例：或邏輯舉例： 若用邏輯表達(dá)式若用邏輯表達(dá)式來描述，則可寫為：來描述，則可寫為： L LA A+ +B B 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 3 3非運(yùn)算非運(yùn)算某事情發(fā)生與否，僅取決于一個(gè)條件，而且是對(duì)該條某事情發(fā)生與否，僅取決于一個(gè)條件，而且是對(duì)該條件的否定。即條件具備時(shí)事情不發(fā)生；條件不具備時(shí)事情才發(fā)件的否定。即條件具備時(shí)事情不發(fā)生；條件不具備時(shí)事情才發(fā)生。生。非非邏輯舉例：邏輯舉例： 若用邏輯表達(dá)式來描述，若用邏輯表達(dá)式來描述，則可寫為：則可寫為： 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 二、其他常用邏輯運(yùn)算二、其他常用邏輯運(yùn)算2 2或非或非 由或運(yùn)算和

13、非運(yùn)算組合而成。由或運(yùn)算和非運(yùn)算組合而成。 1 1與非與非 由與運(yùn)算和非運(yùn)算組合而成。由與運(yùn)算和非運(yùn)算組合而成。A B000011111110&ABL=AB(a)(b)L=AB01A B1011L=A+BA00B1(a)(b)000L=A+B1 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 3 3異或異或 異或是一種異或是一種二變量二變量邏輯運(yùn)算，邏輯運(yùn)算，當(dāng)兩個(gè)變量取值相同時(shí)，邏輯函數(shù)當(dāng)兩個(gè)變量取值相同時(shí)，邏輯函數(shù)值為值為0 0；當(dāng)兩個(gè)變量取值不同時(shí)，邏輯函數(shù)值為；當(dāng)兩個(gè)變量取值不同時(shí)，邏輯函數(shù)值為1 1。 異或的邏輯表達(dá)式為：異或的邏輯表達(dá)式為：BAL1100(b)BA0A B10101(a)01L=

14、A=1+AB+ B 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 1.6 1.6 邏輯函數(shù)及其表示方法邏輯函數(shù)及其表示方法解：解：第一步：設(shè)置自變量和因變量。第一步：設(shè)置自變量和因變量。 第二步：第二步：狀態(tài)賦值。狀態(tài)賦值。 對(duì)于自變量對(duì)于自變量A A、B B、C C設(shè)：設(shè)： 同意為邏輯同意為邏輯“1”1”， 不同意為邏輯不同意為邏輯“0”0”。 對(duì)于因變量對(duì)于因變量L L設(shè)：設(shè)： 事情通過為邏輯事情通過為邏輯“1”1”， 沒通過為邏輯沒通過為邏輯“0”0”。一、邏輯函數(shù)的建立一、邏輯函數(shù)的建立例例1.6.11.6.1 三個(gè)人表決一件事情，結(jié)果按三個(gè)人表決一件事情，結(jié)果按“少數(shù)服從多數(shù)少數(shù)服從多數(shù)”的原則決的原則

15、決定，試建立該邏輯函數(shù)。定，試建立該邏輯函數(shù)。第三步：第三步：根據(jù)題義及上述規(guī)定根據(jù)題義及上述規(guī)定 列出函數(shù)的真值表如表。列出函數(shù)的真值表如表。 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 一般地說，若輸入邏輯變量一般地說，若輸入邏輯變量A A、B B、C C的取的取值確定以后，輸出邏輯變量值確定以后，輸出邏輯變量L L的值也唯一地確的值也唯一地確定了，就稱定了，就稱L L是是A A、B B、C C的邏輯函數(shù)，寫作：的邏輯函數(shù)，寫作： L L= =f（A A，B B，C C） 邏輯函數(shù)與普通代數(shù)中的函數(shù)相比較，有兩邏輯函數(shù)與普通代數(shù)中的函數(shù)相比較，有兩個(gè)突出的特點(diǎn)：個(gè)突出的特點(diǎn)：（1 1）邏輯變量和邏輯函數(shù)只能

16、取兩個(gè)值）邏輯變量和邏輯函數(shù)只能取兩個(gè)值0 0和和1 1。（2 2）函數(shù)和變量之間的關(guān)系是由）函數(shù)和變量之間的關(guān)系是由“與與”、“或或”、“非非”三種基本運(yùn)算決定的。三種基本運(yùn)算決定的。 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 二、邏輯函數(shù)的表示方法二、邏輯函數(shù)的表示方法例例1.6.2 1.6.2 列出下列函數(shù)的真值表：列出下列函數(shù)的真值表：ABCCABCBABCAL 1 1真值表真值表將輸入邏輯變量的各種可能取值和相應(yīng)的函數(shù)值排列將輸入邏輯變量的各種可能取值和相應(yīng)的函數(shù)值排列在一起而組成的表格。在一起而組成的表格。 2 2函數(shù)表達(dá)式函數(shù)表達(dá)式由邏輯變量和由邏輯變量和“與與”、“或或”、“非非”三種運(yùn)算三種

17、運(yùn)算符所構(gòu)成的表達(dá)式。符所構(gòu)成的表達(dá)式。 由真值表可以轉(zhuǎn)換為函數(shù)表達(dá)式。例如，由由真值表可以轉(zhuǎn)換為函數(shù)表達(dá)式。例如，由“三人表決三人表決”函數(shù)的函數(shù)的真真值表可寫出值表可寫出邏輯表達(dá)式：邏輯表達(dá)式： 反之，由函數(shù)表達(dá)式也可以轉(zhuǎn)換成真值表。反之，由函數(shù)表達(dá)式也可以轉(zhuǎn)換成真值表。解：解：該函數(shù)有兩個(gè)變量，有該函數(shù)有兩個(gè)變量，有4 4種取值的種取值的可能組合，將他們按順序排列起來即可能組合，將他們按順序排列起來即得真值表。得真值表。 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 3 3邏輯圖邏輯圖邏輯圖是由邏輯符號(hào)及它們之間的連線而構(gòu)成的圖形邏輯圖是由邏輯符號(hào)及它們之間的連線而構(gòu)成的圖形。由邏輯圖也可以寫出其相應(yīng)由邏輯

18、圖也可以寫出其相應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式。的函數(shù)表達(dá)式。例例1.6.41.6.4 寫出如圖所示邏輯圖的函數(shù)表達(dá)式。寫出如圖所示邏輯圖的函數(shù)表達(dá)式。解：解：可由輸入至輸出逐步可由輸入至輸出逐步寫出邏輯表達(dá)式：寫出邏輯表達(dá)式：ACBCABL由函數(shù)表達(dá)式可以畫出其相應(yīng)的邏輯圖。由函數(shù)表達(dá)式可以畫出其相應(yīng)的邏輯圖。例例1.6.31.6.3 畫出下列函數(shù)的邏輯圖：畫出下列函數(shù)的邏輯圖：解：解：可用兩個(gè)非門、兩個(gè)與門可用兩個(gè)非門、兩個(gè)與門和一個(gè)或門組成。和一個(gè)或門組成。 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 (1)(1)加正向電壓加正向電壓V VF F時(shí)，二極管導(dǎo)通，管壓降時(shí)，二極管導(dǎo)通，管壓降V VD D可忽略。可忽略。二極

19、管相當(dāng)于一個(gè)閉合的開關(guān)。二極管相當(dāng)于一個(gè)閉合的開關(guān)。一、二極管的開關(guān)特性一、二極管的開關(guān)特性1 1二極管的靜態(tài)特性二極管的靜態(tài)特性DVFIF(a)LRFKVFLRI(b)1.7 二極管的開關(guān)特性 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 可見，二極管在電路中表現(xiàn)為一個(gè)可見，二極管在電路中表現(xiàn)為一個(gè)受外加電壓受外加電壓vi控制的開控制的開關(guān)關(guān)。當(dāng)外加電壓。當(dāng)外加電壓vi為一脈沖信號(hào)時(shí)，二極管將隨著脈沖為一脈沖信號(hào)時(shí)，二極管將隨著脈沖電壓的變化在電壓的變化在“開開”態(tài)與態(tài)與“關(guān)關(guān)”態(tài)之間轉(zhuǎn)換。這個(gè)轉(zhuǎn)換態(tài)之間轉(zhuǎn)換。這個(gè)轉(zhuǎn)換過程就是二極管開關(guān)的過程就是二極管開關(guān)的動(dòng)態(tài)特性動(dòng)態(tài)特性。(2)(2)加反向電壓加反向電壓V

20、VR R時(shí)，二極管截止，反向電流時(shí)，二極管截止，反向電流I IS S可忽略?？珊雎?。二極管相當(dāng)于一個(gè)斷開的開關(guān)。二極管相當(dāng)于一個(gè)斷開的開關(guān)。DVRISLR(a)KLRVR(b) 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 2 2二極管開關(guān)的動(dòng)態(tài)特性二極管開關(guān)的動(dòng)態(tài)特性 給二極管電路加入給二極管電路加入一個(gè)方波信號(hào)，電流的一個(gè)方波信號(hào)，電流的波形怎樣呢？波形怎樣呢？ts為存儲(chǔ)時(shí)間，為存儲(chǔ)時(shí)間，tt稱為渡稱為渡越時(shí)間，越時(shí)間，trets十十tt稱為稱為反向恢復(fù)時(shí)間反向恢復(fù)時(shí)間。+DLRivi(a) 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 反向恢復(fù)時(shí)間：反向恢復(fù)時(shí)間：t treret ts s十十t tt t產(chǎn)生反向恢復(fù)過程的原因

21、：產(chǎn)生反向恢復(fù)過程的原因：反向恢復(fù)時(shí)間反向恢復(fù)時(shí)間t trere就是存儲(chǔ)電荷消散所需要的時(shí)間。就是存儲(chǔ)電荷消散所需要的時(shí)間。+區(qū)區(qū)PN耗盡層LpnL區(qū)中電子區(qū)中空穴濃度分布濃度分布PN(a)(b)x 同理，二極管從截止轉(zhuǎn)為正向?qū)ㄒ残枰獣r(shí)間，這段時(shí)間稱為開同理，二極管從截止轉(zhuǎn)為正向?qū)ㄒ残枰獣r(shí)間，這段時(shí)間稱為開通時(shí)間。開通時(shí)間比反向恢復(fù)時(shí)間要小得多，一般可以忽略不計(jì)。通時(shí)間。開通時(shí)間比反向恢復(fù)時(shí)間要小得多，一般可以忽略不計(jì)。 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 1 1三極管的三種工作狀態(tài)三極管的三種工作狀態(tài) （1 1）截止?fàn)顟B(tài)：）截止?fàn)顟B(tài)：當(dāng)當(dāng)V VI I小于三極管發(fā)射結(jié)死區(qū)電壓時(shí)，小于三極管發(fā)射結(jié)死區(qū)

22、電壓時(shí)，I IB BI ICBOCBO00，I IC CI ICEOCEO00，V VCECEV VCCCC，三極管工作在截止區(qū)，對(duì)應(yīng)圖，三極管工作在截止區(qū)，對(duì)應(yīng)圖1.4.51.4.5（b b）中的）中的A A點(diǎn)。點(diǎn)。 三極管工作在截止?fàn)顟B(tài)的條件為：發(fā)射結(jié)反偏或小于死區(qū)電壓三極管工作在截止?fàn)顟B(tài)的條件為：發(fā)射結(jié)反偏或小于死區(qū)電壓+V+T123cbeRRbCCVIiBiCCiCIB1IB2B3IB4IB5IB=0=IBSABCDEvCEVCCVCC/RCICS0.7VI1.8 三極管的開關(guān)特性三極管的開關(guān)特性 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 此時(shí)，若調(diào)節(jié)此時(shí)，若調(diào)節(jié)R Rb b，則，則I IB B，I

23、IC C，V VCECE，工作點(diǎn)沿著負(fù)載線由，工作點(diǎn)沿著負(fù)載線由A A點(diǎn)點(diǎn)BB點(diǎn)點(diǎn)CC點(diǎn)點(diǎn)DD點(diǎn)向上移動(dòng)。在此期間，三極管工作在放大區(qū)，點(diǎn)向上移動(dòng)。在此期間，三極管工作在放大區(qū)， 其特點(diǎn)為其特點(diǎn)為I IC CIIB B。 三極管三極管工作在放大狀態(tài)的條件為：工作在放大狀態(tài)的條件為：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏 （2 2）放大狀態(tài)：）放大狀態(tài)：當(dāng)當(dāng)V VI I為正值且大于死區(qū)電壓時(shí)，為正值且大于死區(qū)電壓時(shí)，三極管三極管導(dǎo)通。有導(dǎo)通。有 bIbBEIBRVRVVI+V+T123cbeRRbCCVIiBiCCiCIB1IB2B3IB4IB5IB=0=IBSABCDEvCEVCCVCC

24、/RCICS0.7VI 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 若再減小若再減小R Rb b，I IB B會(huì)繼續(xù)增加，但會(huì)繼續(xù)增加，但I(xiàn) IC C已接近于最大值已接近于最大值V VCCCC/ /R RC C，不會(huì)再增加，不會(huì)再增加，三極管三極管進(jìn)入飽和狀態(tài)。飽和時(shí)的進(jìn)入飽和狀態(tài)。飽和時(shí)的V VCECE電壓稱為飽和壓降電壓稱為飽和壓降V VCESCES，其典型，其典型值為：值為：V VCESCES0.30.3V V。 三極管三極管工作在飽和狀態(tài)的電流條件為：工作在飽和狀態(tài)的電流條件為：I IB B I IBS BS 電壓條件為：電壓條件為：集電結(jié)和發(fā)射結(jié)均正偏集電結(jié)和發(fā)射結(jié)均正偏 （3 3）飽和狀態(tài)：）飽和狀

25、態(tài)：保持保持V VI I不變，繼續(xù)減小不變，繼續(xù)減小R Rb b，當(dāng)，當(dāng)V VCECE 0.70.7V V時(shí)，集電時(shí)，集電結(jié)變?yōu)榱闫Q為臨界飽和狀態(tài)，對(duì)應(yīng)圖（結(jié)變?yōu)榱闫Q為臨界飽和狀態(tài)，對(duì)應(yīng)圖（b b）中的）中的E E點(diǎn)。此時(shí)的點(diǎn)。此時(shí)的集電極電流稱為集電極飽和電流，用集電極電流稱為集電極飽和電流，用I ICSCS表示表示，基極電流稱為基極，基極電流稱為基極臨界飽和電流，用臨界飽和電流，用I IBSBS表示表示，有，有: :CCCC0.7V-RVRVICCCSCCCCSBSRVII 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 2 2三極管的動(dòng)態(tài)特性三極管的動(dòng)態(tài)特性（1 1）延遲時(shí)間延遲時(shí)間t td d 從輸入信號(hào)從輸入信號(hào)v vi i正跳變的正跳變的 瞬間開始，到集電極電流瞬間開始，到集電極電流i iC C上升到上升到0.10.1I ICSCS所需的時(shí)間所需的時(shí)間 （2 2）上升時(shí)間上升時(shí)間t tr r集電極電流從集電極電流從0.10.1I ICSCS上上升到升到0.90.9