晶體管開(kāi)關(guān)特性、限幅器與鉗位器

1、實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二晶體管開(kāi)關(guān)特性、限幅器與鉗位器晶體管開(kāi)關(guān)特性、限幅器與鉗位器1實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康模?）觀(guān)察晶體二極管、三極管的開(kāi)關(guān)特性，了解外電路參數(shù)變化對(duì)晶體管開(kāi)關(guān)特性的影響（2）掌握限幅器和鉗位器的基本工作原理。2實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理（1）晶體二極管的開(kāi)關(guān)特性由于晶體二極管具有單向?qū)щ娦?，故其開(kāi)關(guān)特性表現(xiàn)在正向?qū)ㄅc反向截止兩種不同狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過(guò)程。如圖2－1電路，輸入端施加一方波激勵(lì)信號(hào)Vi，由于二極管結(jié)電容的存在，因而有充電、放電和存貯電荷

2、的建立與消散的過(guò)程。因此當(dāng)加在二極管上的電壓突然由正向偏置(V1)變?yōu)榉聪蚱?V2)時(shí)，二極管并不立即截止，而是出現(xiàn)一個(gè)較大的反向電流，并2VR?維持一段時(shí)間ts（稱(chēng)為存貯時(shí)間）后，電流才開(kāi)始減小，再經(jīng)tf（稱(chēng)為下降時(shí)間）后，反向電流才等于靜態(tài)特性上的反向電流I0，將trr＝ts＋tf叫做反向恢復(fù)時(shí)間，trr與二極管的結(jié)構(gòu)有關(guān)，PN結(jié)面積小，結(jié)電容小，存貯電荷就少，ts就短，同時(shí)也與正向?qū)娏骱头聪螂娏饔嘘P(guān)。當(dāng)管子選定后，減小正向?qū)?/p>

3、通電流和增大反向驅(qū)動(dòng)電流，可加速電路的轉(zhuǎn)換過(guò)程。（2）晶體三極管的開(kāi)關(guān)特性晶體三極管的開(kāi)關(guān)特性是指它從截止到飽和導(dǎo)通，或從飽和導(dǎo)通到截止的轉(zhuǎn)換過(guò)程，而且這種轉(zhuǎn)換都需要一定的時(shí)間才能完成。如圖2－2電路的輸入端，施加一個(gè)足夠幅度（在V2和V1之間變化）的矩形脈沖電壓Vi激勵(lì)信號(hào)，就能使晶體管從截止?fàn)顟B(tài)進(jìn)入飽和導(dǎo)通，再?gòu)娘柡瓦M(jìn)入截止?？梢?jiàn)晶體管T的集電極電流ic和輸出電壓Vo的波形已不是一個(gè)理想的矩形波，其起始部分和平頂部分都延遲了一段時(shí)間

4、，其上升沿和下降沿都變得緩慢了，如圖2－2波形所示，從Vi開(kāi)始躍升到ic上升到0.1ICS，所需時(shí)間定義為延遲時(shí)間td，而ic從0.1ICS增長(zhǎng)到0.9ICS的時(shí)間為上升時(shí)間tr，從Vi開(kāi)始躍降到ic下降到0.9ICS的時(shí)間為存貯時(shí)間tS而iC從0.9ICS下降到0.1ICS的時(shí)間為下降時(shí)間tf，通常稱(chēng)ton＝td＋tr為三極管開(kāi)關(guān)的“接通時(shí)間”，toff＝tS＋tf稱(chēng)為“斷開(kāi)時(shí)間”，形成上述開(kāi)關(guān)特性的主要原因乃是晶體管結(jié)電容之故。圖2

5、3改善三極管開(kāi)關(guān)特性的電路圖24二極管開(kāi)關(guān)特性實(shí)驗(yàn)電路3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在實(shí)驗(yàn)板合適位置放置元件，然后接線(xiàn)。（1）二極管反向恢復(fù)時(shí)間的觀(guān)察按圖2－4接線(xiàn)，E為偏置電壓（0～2V可調(diào)）①輸入信號(hào)vi為頻率f＝100KHz、幅值VPP=6V方波信號(hào)，E調(diào)至0V，用雙蹤示波器觀(guān)察和記錄輸入信號(hào)vi和輸出信號(hào)vO的波形，并讀出存貯時(shí)間tS和下降時(shí)間tf的值。②改變偏值電壓E（由0變到2V），觀(guān)察輸出波形vO的ts和tf的變化規(guī)律，記錄結(jié)果進(jìn)行