第八章 模拟电路简介
第四节 开关电路
第四节 开关电路
【教学目标】 1.了解开关电路种类， 2.理解二极管、三极管的开关特性； 3.了解二极管、三极管开关电路类型及工作原理 【教学重点】 二极管、三极管开关特性 【难点分析】 二极管、三极管开关电路工作原理
第四节 开关电路
开关的作用：接通或断开电路 。 开关的分类： （1）有触点开关 如闸刀、按钮等，缺点是动作速 率低，不能满足自动控制中机电没备的要求 （2）无触点开关 如由二极管、三极管组成的晶体 管开关，特点是动作速率高、寿命长和便于控制 ，
一、二极管、三极管的开关特性 2.三极管的开关特性
（1）截止状态特性 三极管截止的条件是集电结和发射结都处 于反向偏置状态 ( 发射结零偏是临界截止 ) 。 此时IB=0、Ic ≈0、UCE=VCC－ICRC≈VCC，集 电极和发射极间的电阻很大，相当于开关 断开。
三极管的开关特性
（2）饱和状态特性
动画演示工作原理
三、应用举例
光电控制自动停机电路
第四节 开关电路
【课堂练习】 思考与练习第1、2、4 题。
第四节 开关电路
【课堂小结】 一、开关的作用与分类 二、二极管的开关特性 1.稳态特性 2.二极管的开关时间 三、三极管的开关特性 1.截止状态特性 2.饱和状态特性 3.三极管的开关时间 四、基本开关电路的电路组成及工作原理
ห้องสมุดไป่ตู้
第四节 开关电路
【课后作业】 思考与练习第3、5 题。
一、二极管、三极管的开关特性 1.二极管的开关特性
（1）稳态特性 当无信号输入，二极管处于稳定的导 通和截止状态时所具有的性质称为稳态 特性。
二极管并不是一个理想的开关元件
二极管的开关特性
（2）二极管的开关时间
把二极管由原来的稳定导通状态转换为稳定反 向截止状态的过程称为反向恢复过程，反向恢 复过程所需的时间称为反向恢复时间。一般二 极 管 的 反 向 恢 复 时 间 在 纳 秒 (ns) 数 量 级 (1ns=10-9s)。 二极管由原来的稳定截止状态转换为稳定导通 状态的过程称为开通过程，开通过程所需的时 间称为开通时间。开通时间远小于反向恢复时 间，可以忽略不计。
三极管饱和的条件是发射结和集电结都处 于正向偏置状态。饱和时，集电极和发射 极之间管压降很小(硅管0.3V，锗管0.1V)； 这时的集电极电流称为饱和电流ICS≈VCC／ RC，不再受基极电流IB的控制，基本上由 电源电压和集电极电阻决定，这时ce间的 等效电阻很小(约数百欧)，相当于开关闭 合。
三极管的开关特性
（3）三极管的开关时间
由截止状态转换为饱和状态所需的时间称为 开通时间。 由饱和状态转换为截止状态所需的时间称为 关断时间 。
开通时间和关断时间总称为三极管的开关时 间，一般是纳秒数量级。
二、基本开关电路
1.电路组成
二、基本开关电路
2.工作原理 当无信号输入时，－VCC通过Rb加到晶体管的 基极上，使发射结反偏而截止，IC≈0，ce 间相当于开关断开；当输入端有一个正的信 号电压时，三极管饱和，UCE ≈0，ce间相当 开关接通，这个状态一直保持到输入信号消 失为止。信号消失后，又恢复到截止状态。 若输入负的信号，管子仍然截止。