实验
三极管开关特性测试与分析
学时 1
实验介绍 实验指南 实验资料

一、实验目的

1. 认识双极性晶体三极管的开关特性。

二、实验器材

1. VCC

2. Ground

3. 时钟信号源

4. 普通电阻

5. NPN晶体管2N2923

6. 四通道示波器

三、实验原理

三极管有放大、截止和饱和三种主要工作状态。在数字电路工作中,截止和饱和主要影响电路开关工作的稳态,放大状态影响开关工作的瞬态。三种工作状态的主要特点如表1所示(以图1电路为例)。

1  双极性晶体三极管的工作状态

工作状态

截止

放大

饱和

条件

IB0

0< IB < ICS/β

IBICS/β

工作特点

偏置情况

发射结反偏

集电结反偏

发射结正偏

集电结反偏

发射结正偏

集电结

IC

IC0

ICβIB

ICICSVcc/Rc且不随IB变化

ce间管压降

VCEVCC

VCE=VCC-ICRC

VCEVCES 

VCES0.3V(硅管)

 VCES0.1V(锗管) 

ce间等效电阻

很大,约为数百千欧,相当于开关断开

IC变化

很小,约为数百欧姆,相当于开关闭合

对应于图1所示的三极管共发射极电路,设VG为三极管发射结导通截止分界点电压。

截止状态:当输入电压Vi<VG时,发射结反偏,IB=IC=IE0VCEVCC,集电结也反偏。c-e间相当于开关断开,这种状态称三极管的关状态。

导通状态:当输入电压Vi>VG,发射结正偏,IBIC增大,输出电压VCE=VCC-ICRC不断下降,VCE降至0.7V以下时,使集电结也正偏,三极管呈饱和状态,c-e间相当于开关接通,称为三极管的开态。

 

1  三极管共发射极电路工作状态

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