数字电路的半导体器件主要工作于开关状态,作为开关一般有两种状态:开态和关态。这些器件在实际中都不是理想开关。一般要做简化处理。
一、二极管的开关特性(单向导电性):
死区电压Vr和钳位电压Vr'是二极管的两个重要参数。 当外加正向电压UI小于钳位电压Vr'时,二极管截止,电流近似为0,如同断了的开关。当外加正向电压UI大于钳位电压Vr'时,二极管导通,端电压为0.7v,由外加电压来控制二极管的开关。
二、三极管的开关特性:
三极管可以分为三个工作区域:放大区、截止区和饱和区。对应这三个工作区域,三极管具有放大、截止和饱和三种工作状态。 在数字电路中,三极管作为开关主要工作于截止和饱和两种状态,而放大状态是截止和饱和之间的过渡状态,它主要应用于模拟电路中。  | 截止状态:当输入电压VI<Vr'时,发射结反偏,IB=IC=IE ≈0,VCE≈VCC,集电结也反偏。C-E间相当于开关断开,这种状态称三极管的截止状态。 导通状态:当输入电压VI>Vr',发射结正偏,IB、IC增大,输出电压VCE=VCC-IC×RC不断下降,降至0.7V以下时,集电结也正偏,三极管饱和,C-E间相当于开关接通,称为三极管的开态。
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三、MOS管的开关特性: MOS(Metal Oxide Semiconductor)管是一种集成度高、功耗低、工艺简单的半导体器件。
 | 1.MOS管有三个极G(栅极)、S(源极)、D(漏极)。 2.MOS管的一个重要参数是VT,称开启电压。 3.当栅源电压VGS<VT时,不管VDS多大,由于漏源间导电沟道尚未形成,因此ID=0,VO=VDD,此时MOS管处于截止状态,即“关态”。当栅源电压VGS>VT时,漏源间形成导电沟道,MOS管处于导通状态,即“开态”,此时VDS≈0。 由VI电压控制MOS管的开关作用。 |
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