第6章脉冲基础知识和反相器考纲要求✧了解脉冲基本概念、常见波形和矩形脉冲信号的主要参数。
✧理解二极管、三极管的开关特性，了解三极管工作在截止区和饱和区的条件、特点。
✧掌握三极管反相器的工作原理。
2.1 脉冲基础知识和二极管的开关特性1．了解脉冲的基本概念、常见波形和矩形脉冲信号的主要参数。
2．理解二极管的开关特性。
4．掌握二极管工作状态的判断。
一、脉冲的概念及波形1．脉冲的概念脉冲技术是电子技术的重要组成部分，应用广泛。
脉冲：含有瞬间突然变化、作用时间极短的电压或电流称为脉冲信号，简称为脉冲。
2．常见的几种脉冲波形如图6-1-1所示。
电子技术学习指导与巩固练习2图6-1-1常见脉冲波形3．特点：（1）可以是周期性的、非周期性的或单次的。
（2）有正脉冲、负脉冲之分。
（3）各种脉冲的共同点：突变性、间断性、阶段性。
二、矩形脉冲波的主要参数1．矩形脉冲波的主要参数脉冲技术最常用的波形是矩形波、方波。
理想的矩形波如图6-1-2所示：上升沿、下降沿陡直；顶部平坦。
图6-1-2 理想的矩形波波形 图6-1-3 实际的矩形波波形实际的矩形波波形如图6-1-3所示。
主要参数：(1) 幅度V m ——脉冲电压变化的最大值。
(2) 上升时间t r ——脉冲从幅度的10% 处上升到幅度的90%处所需时间。
(3) 下降时间t f ——脉冲从幅度的90% 处下降到幅度的10%处所需的时间。
(4) 脉冲宽度t p —— 定义为前沿和后沿幅度为50%处的宽度。
(5) 脉冲周期T —— 对周期性脉冲，相邻两脉冲波对应点间相隔的时间。
周期的倒数为脉冲的频率f ，即Tf 1= 2．矩形波的分解矩形波可由基波和多次谐波叠加而成。
基波的频率与矩形波相同，谐波的频率为基波的整数倍。
矩形波的数学表达式为+++=)5sin(5)3sin(3)sin(000t A t A t A v ωωω第六章 脉冲基础知识和反相器 3 三、二极管的开关特性1．二极管的开关作用二极管的开关作用如图6-1-4所示。
（a ）正偏时相当于开关闭合(b)反偏时相当于开关断开图6-1-4 二极管的开关特性（1）正向偏置时，I O I 0V V V V I R ≈-=≠，，电阻很小，相当于开关闭合。
（2）反向偏置时，I = 0，V R = 0，电阻很大，相当于开关断开。
2．二极管的开关时间二极管的开关时间如图6-1-5所示。
（1）反向恢复时间t re —— 二极管反偏时，从原来稳定的导通状态转换为稳定的截止状态所需的时间。
例如2CK 系列硅二极管 t re = 5 ns2AK 系列锗二极管 t re = 150 ns（2）正向开通时间t on —— 二极管正偏时，从原来稳定的截止状态转换为稳定的导通状态所需的时间。
实验证明二极管正向开通时间远小于反向恢复时间，通常因为它对二极管开关速度的影响很小，可以忽略不计。
所以，二极管的开关速度主要由反向恢复时间决定。
【例6-1-1】在图6-1-6所示电路中，二极管是理想的。
已知输入电压vi=10sinwtV,E=6V,则输出电压vo 的波形为（ ）A ．梯形波B ．矩形波C ．锯齿波D ．尖峰波图6-1-5二极管的开关时间电子技术学习指导与巩固练习4图6-1-6 图6-1-7【要点解析】输入电压是正弦波，先判断两个二极管的状态，再求出输出电压，画出输出波形，见图6-1-7 。
解：0 V＜vi6V,V1截止，V2截止，vo=vi6V＜vi10V,V1导通，V2截止，vo=6V-10V vi0V,V1截止，V2导通，vo=0V所以本题选择B。
一、单项选择题1．晶体二极管从反向截止到正向导通所需时间t1, 从正向导通到反向截止所需时间t2,则t1与t2的关系是( )A．t1= t2 B．t1>> t2 C．t1<< t2 D．t1=2 t22．硅晶体二极管在两端加10V的电压是相当于( )。
A．小电阻B．非常大的电阻C．电容D．无法确定3．如图所示各电路中，小指示灯不会亮的是图( )A B C D二、判断题4．脉冲波一定是周期的。
（）5．上升时间t r 脉冲从幅度的90% 处下降到幅度的10%处所需时间。
（）6．脉冲宽度t p 是脉冲电压变化的最大值。
（）7．二极管作为开关元件使用时，有“开关时间”，使得开关速度受到限制。
8．晶体二极管的开关速度主要取决于开通时间。
（）第六章脉冲基础知识和反相器 5三、填空题9．、的电压或电流称为脉冲。
10．矩形波的频率高而且成分多，所以又称波。
11．某一矩形脉冲波形如图6-1-8 所示，则幅度V m= ，上升时间t r= ，下降时间t f= ，脉冲宽度t p ，周期T= 。
图6-1-812．晶体二极管从正向导通转换成反向截止,需要一个过程,所需时间称时间，晶体二极管从反向截止转换成正向导通,所需时间称时间，晶体二极管的开关速度取决于时间。
13．二极管的正向导通时相当于开关；反向截止时相当于开关。
四、画图题14．在图6-1-9、中，V1、V2均为理想二极管，已知输入电压vi=8sinwtV是根据输入波形画出输出波形，并判断输出波形是哪种脉冲波形。
图6-1-9电子技术学习指导与巩固练习62.1 三极管的开关特性1．了解三极管工作在截止区和饱和区的条件、特点。
2．理解三极管的开关特性。
4．熟悉提高三级管开关速度的方法5．掌握三级管开关状态的判别方法及其计算。
一、三极管的开关特性一、三极管开关作用结论：三极管相当于一个由基极电流控制的无触点开关。
截止时，相当于开关“断开”；等效电路：如图10.2.3（a）所示。
饱和时，相当于开关“闭合”。
等效电路：如图10.2.3（b）所示。
图10.2.3 三极管的开关作用1．脉冲的概念脉冲技术是电子技术的重要组成部分，应用广泛。
脉冲：含有瞬间突然变化、作用时间极短的电压或电流称为脉冲信号，简称为脉冲。
2．常见的几种脉冲波形如图6-1-1所示。
第六章 脉冲基础知识和反相器 7 3．特点：（1）可以是周期性的、非周期性的或单次的。
（2）有正脉冲、负脉冲之分。
（3）各种脉冲的共同点：突变性、间断性、阶段性。
二、矩形脉冲波的主要参数1．矩形脉冲波的主要参数脉冲技术最常用的波形是矩形波、方波。
理想的矩形波如图6-1-2所示：上升沿、下降沿陡直；顶部平坦。
图6-1-2 理想的矩形波波形 图6-1-3 实际的矩形波波形实际的矩形波波形如图6-1-3所示。
主要参数：(1) 幅度V m ——脉冲电压变化的最大值。
(2) 上升时间t r ——脉冲从幅度的10% 处上升到幅度的90%处所需时间。
(3) 下降时间t f ——脉冲从幅度的90% 处下降到幅度的10%处所需的时间。
(4) 脉冲宽度t p —— 定义为前沿和后沿幅度为50%处的宽度。
(5) 脉冲周期T —— 对周期性脉冲，相邻两脉冲波对应点间相隔的时间。
周期的倒数为脉冲的频率f ，即 T f 1= 2．矩形波的分解矩形波可由基波和多次谐波叠加而成。
基波的频率与矩形波相同，谐波的频率为基波的整数倍。
矩形波的数学表达式为+++=)5sin(5)3sin(3)sin(000t A t A t A v ωωω 三、二极管的开关特性1．二极管的开关作用二极管的开关作用如图6-1-4所示。
（a ）正偏时相当于开关闭合电子技术学习指导与巩固练习8(b)反偏时相当于开关断开图6-1-4 二极管的开关特性（1）正向偏置时，I O I 0V V V V I R ≈-=≠，，电阻很小，相当于开关闭合。
（2）反向偏置时，I = 0，V R = 0，电阻很大，相当于开关断开。
2．二极管的开关时间二极管的开关时间如图6-1-5所示。
（1）反向恢复时间t re —— 二极管反偏时，从原来稳定的导通状态转换为稳定的截止状态所需的时间。
例如2CK 系列硅二极管 t re = 5 ns2AK 系列锗二极管 t re = 150 ns（2）正向开通时间t on —— 二极管正偏时，从原来稳定的截止状态转换为稳定的导通状态所需的时间。
实验证明二极管正向开通时间远小于反向恢复时间，通常因为它对二极管开关速度的影响很小，可以忽略不计。
所以，二极管的开关速度主要由反向恢复时间决定。
【例6-1-1】在图6-1-6所示电路中，二极管是理想的。
已知输入电压vi=10sinwtV,E=6V ,则输出电压vo 的波形为（ ）A ．梯形波B ．矩形波C ．锯齿波D ．尖峰波图6-1-6 图6-1-7【要点解析】输入电压是正弦波，先判断两个二极管的状态，再求出输出电压，画出输出波形，见图6-1-7 。
解： 0 V ＜vi 6V ,V1截止，V2截止，vo=vi6V ＜vi 10V,V1导通，V2截止，vo=6V图6-1-5二极管的开关时间第六章脉冲基础知识和反相器9-10V vi0V,V1截止，V2导通，vo=0V所以本题选择B。
一、单项选择题1．晶体二极管从反向截止到正向导通所需时间t1, 从正向导通到反向截止所需时间t2,则t1与t2的关系是( )A．t1= t2 B．t1>> t2 C．t1<< t2 D．t1=2 t22．硅晶体二极管在两端加10V的电压是相当于( )。
A．小电阻B．非常大的电阻C．电容D．无法确定3．如图所示各电路中，小指示灯不会亮的是图( )A B C D二、判断题4．脉冲波一定是周期的。
（）5．上升时间t r 脉冲从幅度的90% 处下降到幅度的10%处所需时间。
（）6．脉冲宽度t p 是脉冲电压变化的最大值。
（）7．二极管作为开关元件使用时，有“开关时间”，使得开关速度受到限制。
8．晶体二极管的开关速度主要取决于开通时间。
（）三、填空题9．、的电压或电流称为脉冲。
10．矩形波的频率高而且成分多，所以又称波。
11．某一矩形脉冲波形如图6-1-8 所示，则幅度V m= ，t r= ，t f= ，t p ，T= 。
电子技术学习指导与巩固练习10图6-1-812．晶体二极管从正向导通转换成反向截止,需要一个过程,所需时间称时间，晶体二极管从反向截止转换成正向导通,所需时间称时间，晶体二极管的开关速度取决于时间。
13．二极管的正向导通时相当于开关；反向截止时相当于开关。
四、画图题14．在图6-1-9、中，V1、V2均为理想二极管，已知输入电压vi=8sinwtV是根据输入波形画出输出波形，并判断输出波形是哪种脉冲波形。
图6-1-9。