2．反向偏置时，I0,VR0，相当于开关断开。
ppt课件
12
10.2.1 二极管的开关特性
二、二极管的开关时间
1．反向恢复时间tre：
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tre5ns； 2AK系列锗二极管 tre150ns
2．正向开通时间ton： 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。
ppt课件
13
10.2.2 三极管的开关特性 一、三极管开关作用
ppt课件
2
=>1.2 半导体二极管
1.2.1 PN结及其单向导电性
1. PN结中载流子的运动（PN结的形成）
在P型半导体和N 型半导体的交界面两侧， 由于电子和空穴的浓度 相差悬殊，N区的多数 载流子电子向P区扩散， P区的多数载流子空穴 也向N区扩散。
ppt课件
3
电子和空穴扩散运动的结果，在交界面 两侧形成一个由不能移动的正、负离子组 成的空间电荷区，这就是PN结。
截止
iB ≈ 0 发射结和集电结
均为反偏
放大
0

iB

I CS
发射结正偏 集电结反偏
饱和
iB

I CS
发射结和集电结均正偏
集电极电流
工
作
特
点
管压降
iC≈0 VCEO≈VG
iC≈ iB VCEO = VG iCRc
且不随iB增加而增加
VCES≈0.3V(硅管) VCES≈0.1V(锗管)
ppt课件
4
2. PN结的单向导电性
(1) PN结外加正向电压
电源的正极接P区， 电源的负极接Ｎ 区，称为正向偏 置（简称正偏）
ppt课件
5
正向接法时，外电场的方向与PN结中内电场 的方向相反，削弱了内电场，空间电荷区的宽度 变窄，有利于多数载流子的扩散运动，形成一个 较大的正向电流。
ppt课件
（2）关闭时间toff ——从三极管输入关闭信号瞬间开始至
。 iC降低到0.1ICS所需的时间
2．减少三极管开关时间的办法：接加速电容。
ppt课件
17
10.2.3 加速电容的作 用
2．原理
（1）vI 正跳变瞬间，CS视作短路，可提供 一个很大的正向基极电流iB，使V迅速进 入饱和状态。随着CS的充电，iB逐渐减 小 并 趋 于 稳 定 （ 由 vI 、 -vGB 、 及 R1 、 R2 决定），此时CS相当于开路。
动画 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： 饱和时，相当于开关“闭合”。等效电路：
ppt课件
14
10.2.2 三极管的开关特性
二、饱和状态的估算
定义： IBS基极临界饱和电流；
ICS 集电极饱和电流，ICS IBS；
VCES 集射极饱和管压降。
由电路得：
I CS
VG
VCES RC
VG RC
则 IBSICS/
若IBIBS ， 饱和；若0IBIBS ，放大；若IB0 ,截止。
ppt课件
15
10.2.2 三极管的开关特性 三、三极管三种工作状态特点
工作状态 条件 偏置情况
6
2、PN结外加反向电压
电源的正极接N区，负极接P区，称为反向偏 置（简称反偏）
ppt课件Leabharlann 7ppt课件8
反向接法时，外电场与内电场的方向一
致，增强内电场的作用，空间电荷区的宽度
变宽，不利于多子的扩散运动。在回路中形
成一个由少数载流子漂移运动产生的反向电
流，反向电流的数值非常小，称为反向饱和
电流。
1.1.2 杂质半导体
在本征半导体中掺入某种 特定的杂质，成为杂质半 导体。
1、Ｎ型半导体
如果在硅或锗的晶体中掺入少量的５价杂质元 素，则形成Ｎ型半导体。
(其中的５价杂质原子称为施主原子)
ppt课件
1
2．Ｐ型半导体
如果在硅或锗的晶体 中掺入少量的3价杂质 元素，则形成P型半导 体
（其中的3价杂质原子称为受主原子）
c、e间等 效电阻
很大，约为数百 千欧，相当于开
关断开
可变
ppt课件
很小，约为数百欧姆，相 当于开关闭合
16
10.2.2 三极管的开关特性
四、三极管开关时间 1．开关时间：三极管在截止状态和
饱和状态之间转换所需的时间。 包括： （1）开通时间ton ——从三极管输 入 开 通 信 号 瞬 间 开 始 至 iC 上 升 到 0.9ICS所需的时间。
ppt课件
9
结论：当PN结处于正向偏置时，回路中 将产生一个较大的正向电流，PN结处于导 通状态；当PN结反向偏置时，回路中的反 向电流非常小，几乎等于零，PN结处于截 止状态。这就是PN结的单向导电性。
PN结具有单向导电性：正向偏置时， PN结导通；反向偏置时， PN结截止。
ppt课件
10
10.2 晶体管开关特性
（2）vI负跳变瞬间，vI 与发射极e相连， vCS反向加至发射结，由于CS的放 电作用，形成很大的反向基极电流，使V迅速截止。
可见，由于CS的存在，加快了晶体管的开关速度。
ppt课件
18
10.2.1 二极管的开关特性 10.2.2 三极管的开关特性 10.2.3 加速电容的作用
ppt课件
11
10.2 晶体管开关特性
在脉冲电路中，二极管和三极管通常作为“开关”使用。 10.2.1 二极管的开关特性 一、二极管的开关作用
1．正向偏置时，
I 0,VR VI V,相D 当 V于I 开关闭合。