1、開關斷開時：開關斷開時：I = 0,I = 0,開關兩端電阻為開關兩端電阻為。開關閉合時：開關閉合時：R = 0, R = 0, 開關兩端電壓為開關兩端電壓為0 0。開開關動作瞬時完成。關動作瞬時完成。以上三點不受溫度等環境因素影響。以上三點不受溫度等環境因素影響。 在脈沖與數字電路中，晶體管經常被當作開關（電子開關）來使用，那么晶體管工作于開關狀態其開關特性是什么？ 開關元件的作用是能把電路接通接通和斷開斷開。接通就是要元件呈現很小的電阻，最好接近于短路；斷開就是要元件呈現很大的電阻，最好接近于開路。K硅二極管的伏安特性如圖所示：+-V VD(V VD0.5V )K+-V VD(V VD0.

2、6V )VD= 0.7V 由于二極管具有單向導電性，外加正向電壓時導通外加正向電壓時導通，外外加反向電壓時截止加反向電壓時截止。所以，二極管是受外加電壓極性控制的開關。正向特性：正向特性： 硅二極管導通，伏安特性曲線非常陡峭。正向壓降為0.7V的恒壓源。反向特性：反向特性： 硅二極管截止，反相電流很小，一般在1以下，反相運用時，硅二極管相當于斷開的開關。/DVV/I mA30201010203024600.5 1.0uA/DVV/I mA1086422040600.10.20.30.50+-V VD(V VD0V )IO+-V VD(V VD0 V )RD鍺二極管的伏安特性如圖所示：正向特性：

3、正向特性： 鍺二極管導通，正向伏安特性變化緩慢。正向壓降隨正向電流的增加而增加。可用等效電阻RD表示。反向特性：反向特性： 鍺二極管截止，反向電流較大，一般在0.010.3m。通常用恒流源表示反向反向偏置鍺二極管。恒流源的大小等于鍺二極管的反向電流值。 通常情況下，可以將硅、鍺二極管看作是理想開關，截通常情況下，可以將硅、鍺二極管看作是理想開關，截止認為開路，導通視為短路。止認為開路，導通視為短路。VD0ID VD0,二極管正偏，管壓降為0,有大電流流過。等效開關閉合。當外加電壓 VD 和 V t h 相比，不可忽略時： 二極管導通后，其管壓降認為是恒定的，且不隨電流變化而改變。典型值硅管0.

4、7V，鍺管0.3VV7 . 0VthVD0IDVIVOK2.2.二極管反向恢復時間：二極管反向恢復時間：理想情況下：理想情況下：當 VI = VF 時，二極管正偏而導通。LDFIFRVVi當 VI = -VR時，二極管反偏而截至。0Fi 二極管由導通變為截止狀態是不能瞬間完成。FVRVFi00iVittFi+ +- -VIVDF實際情況，二極管反偏時：實際情況，二極管反偏時：0Fi當 VI = VF 時，二極管導通。LDFIFRVVi當 VI由VF下跳到VR瞬間，LRRRVi 二極管仍然導通，PN結兩端仍有很小管壓降。只有經過一段時間t R以后，流經二極管的電流才近似等于反向電流 IO 。t

5、R ：反向恢復時間。t R = t s + t ft s ：存儲時間。t f ：下降時間。FiiV0tFVRVit0FiRi反向電流RtStft+ +- -VIVDF PN結正偏時，在外電壓作用下，PN結兩端多數載流子不斷向對方擴散，P P區區的空穴空穴擴散到N N區區，N N區區的電子電子擴散到P P區區。P區存有大量電子，N區存有大量空穴。當外加電壓由當外加電壓由V VF F下跳到下跳到V VR R時：時： P區積累的大量電子被反向電場拉回到N區， N區積累的大量空穴被反向電場拉回到P區。形成電子、空穴漂移電流，這兩個漂移電流就構成了反向電流 i R = -VR/RL 。存儲時間存儲時間

6、t ts s : 反向電流 i R 使存儲電荷逐漸消失,靠近空間電荷區的存儲電荷消失的比較快,當空間電荷區的邊界處沒有存儲電荷時,二極管由正偏轉向反偏。存儲時間結束。下降時間下降時間 t tf f : 二極管由正偏轉向反偏以后，反向電流隨漂移電流的減少而減小。一般認為反向電流近似為 ：0.1 VR / RL時，下降時間 t f 結束。t t R R一般只有幾個一般只有幾個 nsns VI0tVI0t、限幅原理：、限幅原理： 利用二極管單向導電性,完成限幅。在理想模型下,VD 0 二極管導通。VD 0, D 導通，VO = Vi 。當 Vi E , D 導通。 VO = Vi Vi V1 ，D2

7、 正偏導通，D1反偏截止。D1能否導通看 A 點電位。121121RRRVVVVAVi VA ： D1 止、 D2 導。 VO=VAVA Vi V2：D1 導、D2 止。 VO=V2 并聯雙向限幅器用同樣分析方法。ivOvt02VAVA在輸入端不加信號時：輸入電壓ViVA,D1才會導通。V2和VA分別為兩個二極管導通或截止的分界。+ +- -V1VID1R1VO+ +- -V2D2R2限幅電平為VA的下限器幅限幅電平為V2的上限器幅下面主要討論寄生電容對二極管限幅器的影響。寄生電容寄生電容：接線電容、下一級輸入電容之和。 前面對二極管限幅器的分析沒有考慮二極管的開關惰性和寄生電容的影響，其結果

8、只適應于低速工作場合。在高速工作時，二極管的開關惰性和寄生電容的影響是不能忽略的。二極管限幅器作高速應用時：二極管限幅器作高速應用時： 首先選用高速開關二極管，其反向恢復時間遠小于工作周期。所以其開關惰性和結電容可以忽略不計。 其次要注意輸出端寄生電容對輸出波形有較大的影響，限幅電阻越大，對波形影響也就越大。首先輸入理想方波tivOv02E1Ertft當：VI=-E2,D截止VO=0當：VI從-E2跳變為+E1時，D導通。 +E1通過rd向CO充電。充電時常數充電時常數r rd d c co o當：VI從+E1跳變為-E2時，D截止。 CO通過電阻R放電。放電時常數放電時常數RCRCO O輸出

9、電壓上升時間：OdrCrt3 . 2輸出電壓下降時間：OfRCt3 . 2 由于由于R Rr rd d，所以，所以下降時間要比上升時下降時間要比上升時間慢的多。間慢的多。 要改善下降邊，要改善下降邊，必須減小必須減小R R。減小。減小R R又會帶來輸出幅度減又會帶來輸出幅度減小。小。 所以串連限幅器所以串連限幅器的下降邊要比上升邊的下降邊要比上升邊差很多。差很多。VOVIRCOdrDivOv0t1E2E當：VI=-E2,D導通，VO=0當：VI從-E2跳變為+E1時，D截止。 +E1通過R向CO充電。輸出電壓上升時間：輸出電壓上升時間：OrRCt3 . 2當：VI從+E1跳變為-E2時， 二極管能不能導通？ 由于電容上電壓不能突變，D仍然截止。VO以時常數RCO從+E1趨向于-E2放電。放電三要素：放電三要素： 10EVO 2EVOORC輸出電壓：RCtOeEEEV122VIDRCOVOivOv1E02EtRCtOeEEEV122 當：輸出電壓VO下降到低于零時，二級管立即導通，且將輸出電壓限制在0V。所以令VO=0,代入公式，求出下降時間tf:ft221lnEEERCtOf如果E1=E2:OfRCt7 . 0并