当前课程知识点：数字电子技术基础 > 第四周 > 3.5-1-3 双极型三极管的开关等效电路、三极管反相器 > Video
基于前面的分析
我们其实可以稍微总结一下
三极管在使用的过程当中
我们经常会用到的
一个是就是它的截止状态
在数字电路当中
用它的截止状态
还有一个就是饱和导通状态
在饱和导通状态下
它的模型你可以用这样的模型
这个模型代表什么呢
输入端是正偏的
输出端这个时候
由于VCE可以无限接近于0
但是不会等于0
所以这个时候VCE有一个
固定的饱和导通压降
那么在这个时候
如果你考虑的仔细一点
刚才的这个每一条曲线
还有斜率
那这就是它的内阻
如果不考虑这个内阻
你也可以直接把它等效成
两个电压源的输出
好 三极管除了我们说的
前面说的这样的开关特性之外
它还有它的动态特性
动态特性是源于什么呢
其实是源于二极管
就是我们说PN结存在电容效应
PN结如果存在电容效应的话
那么由两个背靠背的PN结
构成的三极管
其实在工作的时候
一个正偏一个反偏
它也存在这样的特性
在饱和和截止之间转换的时候
它是需要时间的
这是带来的时间特性
那么这个时间特性
我们在这儿不再具体计算
但是它带给我们的结果
跟我们在COMS电路当中
讲过的是一致的
就是我的信号要流过
这样的电路之后
一定会留下痕迹
在哪儿留下痕迹
在时间上一定会留下痕迹
其实要换一个角度来看它
它也就是一个三极管的反相器
也就是一个非门
如果说输入信号是低电平的时候
那能够确保我三极管是截止的
那我的输出就是高电平
如果你输入是高电平的时候
且参数设置合理
让我的三极管
处在饱和导通状态
那这时候我的输出
就是一个三极管的VCE
之间的饱和导通压降
那么这个时候呢
输出就相当于是一个低电平
所以三极管的基本开关电路
可以当成一个反相器来用
在实际的使用过程当中
为保证VI等于低电平的时候
它可靠的截止
那么经常是在输入的地方呢
接入负压
接入这个负电压VEE
原因是使得当你是低电平的时候
你低电平因为我们也知道
逻辑门电路
数字电路当中的低电平
不是某一个固定值
是一个范围
那么在这个范围内
如果我叠加一个负电压
都使得你不要超过我的开启电压
就使得我三极管
是一个截止状态
那么我的输出就是一个高电平
那么参数设计合理
意味着一方面你要保证
它在输入低电平的时候
要可靠截止输出高电平
另一方面还要保证什么呢
当我输入是高电平的时候
我要饱和导通输入低电平
那我们就来看一个例子
看这个电路
别人已经设计完的这么一个电路
如果我想当成反相器来用
就是当成非门来用
我的参数设计是否合理
大家看这个电路
这个电路它明确的告诉你说
我输入的高低电平的典型值
是五伏和零伏
那每一个器件的参数如图所示
那现在呢
我们可以分别分析一下
输入是低电平和高电平时候
它如果想当成反相器来用的话
它是不是确保了管子
是可靠截止
还有一个是饱和导通
因为可靠截止意味着我输出
可以是输出高电平
饱和导通意味着我的输出
可以输出是低电平
好 我们先把BE的输入这部分
用两端口电路进行等效
那么在这一部分呢
输入它引入了一个
VEE的负电压的叠加值
加上低电平的输入
一起影响VBE
那我们把VI画出来
VEE本身是负八伏
通过叠加原理
大家在电路原理当中
学的哪种方式
只要能分析出来就可以
用叠加也行
用戴维南定理也行
目标都只有一个
你把它进行等效
等效成VB和RB的电路
如果等效成VB和RB的电路呢
这两个分别叠加
RB就等于R1并联R2
可以结算出来是2.5K
那么加在VBE上的这个VB
到底是多少呢
是两个电源电压的叠加
两个电源电压分别是谁呢
是VI和VEE
如果我们进行叠加之后
稍作整理
可以得到下边的公式
VI减VEE
乘上一个RE加R2分之R1
有了这么一个分析结果之后
我们把VI等于0
和VI等于5伏
这两个低电平和高电平的
典型值代入
我们看看在输入是低电平的时候
0伏的时候
这个时候加在BE之间的电压
是多少
VI等于VI2等于0伏
这个时候VB是-2伏
那VB要是-2伏的话
这个T是可靠截止的
所以这时候我的输出
就是通过RC
直接连在了VCC，5伏上
那我输出就是5伏
当VI等于VIH
等于5伏的时候
还是代入那个公式
你能算出来
VB等于1.8伏
那这时候显然发射结是正偏的
那它可以导通
可以导通你能算出来IB是多少呢
IB等于0.44毫安
IB是0.44毫安
那现在我关心的是我可以导通了
那我有没有满足
我要当成非门来用的时候
进入了饱和状态呢
好 如果是在深度饱和的情况
我们知道深度饱和的情况
它给出来的条件是
我的电路已经换化成了一个
输出VCE
是深度饱和的一个电压值
那么这个时候
你能计算出来
要让这个电路进入深度饱和的
这个IB是多少
是多少呢
IBS等于ICS除以β
等于多少
等于VCC减去一个
深度饱和的电压
再除上一个β倍的RC
就等于0.25毫安
那大家可能也注意到了
这个公式是一个估算公式
原因是什么呢
原因是其实在深度饱和的时候
也就是当我的曲线
已经不在横的平行线的时候
其实我的β值是衰减的
但这只是一个估算值
只是一个界定的估算值
所以你看到
你算出来IBS等于0.25毫安
而我现在能够提供给你的电流
是0.44毫安
应该说它是远大于这个值
因此我们说这个管子
当你在输入高电平的时候
这个T是饱和导通的
能够满足我们的要求
据此把这个电路当成反相器来用
当成非门用的时候
这个电门的参数设计合理
-0.1 数字量和模拟量
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-0.2 电子技术的发展历程
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-0.3 课程的基本任务
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-1.1 信息与编码
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-1.2 二进制的补码
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-1.3 二进制补码运算的符号位
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-1.4 二进制的编码
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-1.5 用电压来表达信息
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-1.6 电压信号的离散化
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-2.1 逻辑代数概述
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-2.2 逻辑代数的三种基本运算
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-第一周--第一周作业
-2.3 几种常用的复合逻辑运算
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-2.4 逻辑代数的基本公式和常用公式
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-2.5 逻辑代数的基本定理
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-2.6 逻辑函数及其表示方法
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-2.7 逻辑函数形式的变换
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-2.8 逻辑函数的化简
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-2.9 逻辑函数的最小项之和
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-2.10 逻辑函数的最大项之积
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-2.11 最小项和最大项的关系
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-2.12 逻辑函数的卡诺图
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-2.13 卡诺图化简法
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-2.14 具有无关项的逻辑函数及其化简
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-2.15 逻辑函数的机器化化简法
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-第二周--第二周作业
-3.0 门电路概述
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-3.1-1 半导体二极管的开关特性
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-3.1-2 二极管与门
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-3.1-3 二极管或门
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-3.1-4 二极管门电路的缺点
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-3.2-1 MOS管的基本构造和工作原理
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-3.2-2 MOS管的开关特性
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-3.2-3 MOS管的工作特性曲线
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-3.3-1 CMOS反相器的电路结构和工作原理
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-3.3-2 CMOS反相器的电压电流传输特性
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-3.3-3 CMOS反相器的静态输入输出特性
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-3.3-4 CMOS反相器的动态特性
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-3.3-5 CMOS反相器的总功耗
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-第三周--第三周作业
-3.4-1 其他逻辑功能的CMOS门电路
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-3.4-2 带缓冲级的CMOS门电路
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-3.4-3 漏极开路的门电路
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-3.4-4 CMOS传输门和三态门
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-3.5-1-1 双极型三极管的输入输出特性
--Video
-3.5-1-2 双极型三极管的基本开关电路
--Video
-3.5-1-3 双极型三极管的开关等效电路、三极管反相器
--Video
-第四周--第四周作业
-3.5-2-1 TTL反相器的电路结构
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-3.5-2-2 TTL反相器的工作原理
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-3.5-2-3 TTL反相器中的几个 问题和输入噪声容限
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-3.5-3-1 TTL反相器的输入输出特性
--Video
-3.5-3-2 TTL反相器的输入端负载特性
--Video
-3.5-3-3 TTL反相器的扇出系数
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-3.5-4-1 TTL反相器的传输延迟时间
--Video
-3.5-4-2 TTL反相器的交流噪声容限
--Video
-3.5-4-3 电源的动态尖峰电流
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-3.5-5-1 其他逻辑功能的TTL门电路
--Video
-3.5-5-2 集电极开路输出的门电路
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-3.5-5-3 三态输出门
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-实验一：与非门电压传输特性曲线的观测
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-实验二：与非门传输延迟时间的测量
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-第五周--第五周作业
-4.1 组合逻辑电路的特点
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-4.2-1 组合逻辑电路的分析方法
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-4.2-2 组合逻辑电路的设计方法
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-4.3-1-1 若干常用组合逻辑电路：普通编码器
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-4.3-1-2-1 优先编码器
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-4.3-1-2-2 优先编码器的扩展
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-4.3-1-3 二-十进制优先编码器
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-4.3-2-1 译码器
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-4.3-2-2 二进制译码器的扩展
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-4.3-2-3-1 显示译码器
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-4.3-2-3-2 显示译码器附加控制端的作用
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-4.3-2-4 用译码器设计组合逻辑电路
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-4.3-3-1 数据选择器
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-4.3-3-2 用数据选择器设计组合电路
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-4.3-4-1 加法器
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-4.3-4-2 多位加法器
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-4.3-4-3 用加法器设计组合电路
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-4.3-5 数值比较器
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-4.4-1_4.4-2 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象
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-4.4-3 消除竞争-冒险现象的方法
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-第六周--第六周作业
-4.5 可编程器件及EDA1
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-5.0 触发器的由来
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-5.1 门电路与触发器的关系
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-5.2 基本RS锁存器
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-5.3-1 电平触发的SR触发器
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-5.3-2 电平触发的D触发器1
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-5.3-3 电平触发的D触发器2
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-5.4-1-1 脉冲触发的触发器--主从D触发器
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-5.4-1-2 脉冲触发的触发器--主从SR触发器
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-5.4-1-3 脉冲触发的触发器--主从JK触发器
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-5.4-2 脉冲触发方式的动作特点
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-5.5 边沿触发的触发器
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-5.6-1 触发器的逻辑功能及其描述方法--SR触发器
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-5.6-2触发器的逻辑功能及其描述方法--JK触发器、T触发器、D触发器
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-第七周--第七周作业
-5.7-1 触发器的动态特性1
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-5.7-2 触发器的动态特性2
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-5.7-3 触发器的动态特性3
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-6.1-1 时序逻辑电路概述
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-6.1-2 时序电路的一般结构形式与功能描述方法
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-6.1.3 时序电路的分类
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-6.2.1-1 同步时序电路的分析方法1
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-6.2.1-2 同步时序电路的分析方法2
--Video
-6.2.3 异步时序电路的分析方法
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-6.3.1-1 寄存器
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-6.3.1-2 移位寄存器1
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-6.3.1-3 移位寄存器2
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-6.3.1-4 移位寄存器扩展应用
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-6.3.2-1-1-1 计数器概述、同步二进制加法计数器
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-6.3.2-1-1-2 同步二进制减法计数器
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-6.3.2-1-1-3 同步加减计数器
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-6.3.2-1-2-1 同步十进制加法计数器
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-6.3.2-1-2-2 同步十进制减法计数器、十进制可逆计数器
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-6.3.2-2 异步计数器
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-第八周--第八周作业
-6.3.2-3-1-1 任意进制计数器的构成方法
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-6.3.2-3-1-2 任意进制计数器的构成方法--举例(N>M)
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-6.3.2-3-1-3 任意进制计数器的构成方法--举例(N<M)
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-6.3.2-4 计数器应用举例
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-6.4.1-1 时序逻辑电路的设计方法
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-6.4.1-2 时序逻辑电路的设计方法--举例
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-6.4.2 时序逻辑电路的动态特性分析
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-7.0 半导体存储器绪论
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-7.1 半导体存储器概述和分类
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-7.2-1 ROM的结构和工作原理
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-7.2-2 可编程ROM1
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-7.2-3 可编程ROM2
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-7.3 RAM的结构和工作原理
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-7.4-1 存储器容量的扩展-位扩展
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-7.4-2 存储器容量的扩展-字扩展
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-7.5 用存储器实现组合逻辑电路
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-第九周--第九周作业
-8.1 可编程逻辑器件概述
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-8.2-8.3-8.4 可编程逻辑器件-FPLA/PAL/GAL
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-8.5-8.6-8.7 可编程逻辑器件-EPLD/CPLD/FPGA
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-8.8-8.9 可编程逻辑器件-ISPGDS、PLD的使用
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-10.1-1 脉冲波形的产生和整形概述
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-10.1-2-10.2.1 门电路组成的施密特触发器
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-10.2.2 集成施密特触发器
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-10.2.3 施密特触发器的主要特点和应用
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-10.3.1-1-1 积分型单稳态触发器--结构和工作原理
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-10.3.1-1-2 积分型单稳态触发器--性能参数计算
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-10.3.1-2-1 微分型单稳态触发器--结构和工作原理
--Video
-10.3.1-2-2 微分型单稳态触发器--性能参数计算
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-10.3.2 集成单稳态触发器
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-10.4.1 用施密特触发器构成的多谐振荡器
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-10.4.2 对称式多谐振荡器
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-10.4.3 非对称式多谐振荡器
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-第十周--第十周作业
-10.4.4 环形振荡器
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-10.4.5 石英晶体多谐振荡器
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-10.5 脉冲电路的分析方法
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-10.6.1 555定时器电路的结构与功能
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-10.6.2 用555定时器接成施密特触发器
--Video
-10.6.3 用556定时器接成单稳态触发器
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-10.6.4 用557定时器接成多谐振荡器
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-11.1 数模和模数转换概述
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-11.2.1 权电阻网络D/A转换器
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-11.2.2 倒T型电阻网络D/A转换器
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-11.2.3 具有双极性输出的电阻网络D/A转换器
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-11.2.4 D/A转换器的转换精度和速度
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-11.3.1 A/D转换的基本原理
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-11.3.2 采样保持电路
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-11.3.3 并联比较型A/D转换器
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-11.3.4-1 反馈比较型A/D转换器--计数型
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-11.3.4-2 反馈比较型A/D转换器--逐次渐进型
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-11.3.5 双积分型和V-F型A/D转换器
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-第十一周--第十一周作业
-I-概述、电路设计及功能仿真
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-II-指定芯片及时序仿真
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-III-选外设（自动化）、锁定引脚并生成下载文件
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-IV-电路扩展设计
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-V-用Verilog描述状态机电路
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