第14章脉冲的基础知识和反相器

c3 +
T
C
2 u CE
e-
0.7V
I B5 IB4 = IBS I B3
I B2
B
I B1
A IB=0 VCC
uCE
三种工作状态比较
工作状态 条件
偏值情况 工
集电极电 流
作 管压降
特 近似的等 效电路
点 、间等效 电阻
截止
IB 0
放大
0＜IB＜IBS
饱和
IB＞IBS
发射结电压＜ 死区电压
发射结正偏 集电结反偏
（）波形从电阻两端输出
的取值：微分电路是利用电容的快速充、放
电将矩形脉冲变为正、负尖脉冲的，因此必须
满足 «的条件。但 的取值也不能过小，
分1t0w 析≤表明≤
的取值一般要求为
tw
3
. 积分电路
积分电路是一种常用的波形变换电路，它可以把矩形脉 冲变换成三角波。
积分电路及输入、输出波形
积分电路的组成条件（）电路的时间常数 远 远大于输入脉冲宽度，即 »。 （）信号从电容两端输出
5
0 10 20 30 40 50
t(ms)
二、正数字逻信辑号与是负一逻种辑二值信号，用两个电平（高电
平和低电平）分别来表示两个逻辑值（逻辑和逻
辑）。
有两种逻辑体制： 正逻辑体制规定：高电平为逻辑，低电平为逻辑。 负逻辑体制规定：低电平为逻辑，高电平为逻辑。 下图为采用正逻辑体制所表的示逻辑信号：
. 二极管限幅器
（）串联限幅器
（）并联限幅器
晶体三极管的开关特性及其应用
. 晶体三极管的开关特性
+VCC RC
iC VCC/RC E
I B5
Rb b
iC c3 +
I CS
D
IB4 = IBS I B3
1
T
C
（）截£u+止-I 状iB态：当e2 小V-于CE 三极管0.发7V 射结死区电B 压VACC时IIIBBB=1，20 ＝uCE
D
K
UR
IS
RL
UR
RL
可见，二极管在电路中表现为一个受外加电压控制的开关。当外加电压为一脉冲信号时，二极管将随 着脉冲电压的变化在“开”态与“关”态之间转换。这个转换过程就是二极管开关的动态特性。
二极管在状态转换时需要一定的时间，即开 关时间。二极管的开关时间主要决定于二极管从 导通到截止的时间，即反向恢复时间。测试表明， 一般二极管的反向恢复时间在纳秒（）数量级 （ ）。例如，系列硅开关二极管的开关时间为， 系列锗开关二极管的开关时间是。
三极管工作在放大状态的条件为：发射结正偏，集电结反偏
Rb b
1
+
£u-I
iB
+VCC
iC
RC
VCC/RC E
iC
I CS D
c3 +
T
C
2 u CE
e-
0.7V
I B5 IB4 = IBS I B3
I B2
B
I B1
A IB=0 VCC
uCE
（）饱和状态：不变，继续减小，当 ＝时，集电结变为零偏，称为临界 饱和状态，对应点。此时的集电极电流用表示，基极电流用表示，有:
逻辑1
逻辑1
逻辑0
逻辑0
逻辑0
脉冲基础知识
脉冲的概念及其波形 脉冲是一种跃变信号,并且持续时间短暂
矩形波 尖顶波
常见的脉冲波形
矩形脉冲波
0.9Um
0.5 Um 0.1 Um
tw
Um
tr
tf
脉冲幅度
脉冲上升沿信脉号冲变下化降的沿最大值
脉冲宽度
V (V )
占空比：脉冲宽
5
度与脉冲周期之 ( a)
的取值：积分电路是利用电容的充、放电将矩形脉冲变 为三角波的的，因此必须满足 »的条件。但 的取值也不 能过大，分析表明 的取值一般要求为 ≥（－）
脉冲分压器
在脉冲电路中，经常要把 脉冲信号经过电阻分压送到 下一级，由于电路中存在各 种形式的电容，有的是下级 电路中所固有的，有的是接 线电容或寄生电容。这样， 在负载上好像并联了一个电 容，如图所示。
≈，
＝≈，≈，三极管工作在截止区，对应图中的点。
三极管工作在截止状态的条件为：发射结反偏或小于
死区电压
（）放大状态：当为正值且大于死区电压时，三极管导通。有
IBuI
VBEuI
Rb
Rb
此时，若调节↓，则↑，↑，↓，工作点沿着负载线由点→点→点→ 点向上移动。在此期间，三极管工作在放大区，
其特点为＝β 。
比称为占空比，
即
。
D
tw
T
0 10 20 30 40 50
V (V )
( b ) 3 .6
图中所示为三 个周期相同（）， 但幅度、脉冲宽度
0 10 20 30 40 50
V (V ) 10
及占空比各不相同 ( c )
的数字信号。
0 10 20 30 40 50
t (m s) t (m s) t (m s)
ICSVCC R -C 0.7 VVRCCC
IBS
ICS

VCC
RC
再减小，会继续增加，但不会再增加，三极管进入饱和状态。饱和
时的电压称为饱和压降，其典型值为：≈。
三极管工作在饱和状态的电流条件为：＞
电压条件为：集电结和发射结均正偏
Rb b
1
+
£u-I
iB
+VCC RC
iC
iC
VCC/RC E I CS D
发射结正偏 集电结正偏
IC 0
IC IB
ICIC SV CC /R C
UCEVCC U CE VCC ICRC U CE U CES0.3V
c b
e
IB b
IC S c
β
0.7V e
很大 相当开关断开
可变
很小 相当开关闭合
微分电路和积分电路 . 电路的过渡过程 （）电路的充电过程
电容充电时间表
电容的充放电电路 电容器充电波形
（）电容的放电过程： 电容器放电波形
. 微分电路
微分电路及其波形
微分电路的作用：是一种能够将输入矩形脉冲变 换为正、负尖脉冲的波形变换电路。
构成微风电路的条件：（）电路应满足时间常数 远小于输入矩形脉冲宽度的条件，即 ＜＜。
第章脉冲的基础知识和反相器
脉冲基础知识
晶体管开关特性
数字电路的基本概念
一、模拟信号与数字信号 模拟信号——时间连续数值也连续的信号。如速 度、压力、温度等。 数字信号——在时间上和数值上均是离散的。如 电子表的秒信号，生产线上记录零件个数的记数 信数号字信等号。在电路中常表现为突变的电压或电流。
V(V)
为了克服对脉冲分压器输 出波形的影响，常在两端并 联，要使输出电压不失真， 必须使＝
脉冲分压器
补偿电容对输出脉 冲波形的影响
晶体管开关特性
晶体二极管的开关特性及其应用
. 二极管的开关特性 ()加正向电压时，二极管导通，管压降可忽略。二极管相 当于一个闭合的开关。
VKUFIFRLUFIF
RL
()加反向电压时，二极管截止，反向电流可忽略。二极管 相当于一个断开的开关。