二極管和三極管的開關特性分析

用二極管和三極管構成的一個簡單電路，來模擬開和關這樣的一個特性。

首先來介紹二極管的開關特性：

①二極管靜態開關特性：

二極管的開關特性其實很簡單，它正向導通，反向關斷，二極管的導通壓降硅管是0.7V，鍺管是0.3V，所以只要正向電壓大于0.7V就可以導通。當我們所加電壓比較大時，可以忽略二極管導通壓降，等效為一個閉合的開關;如何反向截止，等效為一個斷開的開關。

這就是二極管的靜態開關特性，下面我們說說它的動態開關特性。

②二極管動態開關特性：

我們看看下面的電路圖：

當我們在輸入端ui輸入低電平0V的時候，此時VCC那端我們默認電壓5V吧，這個時候構成回路“VCC-R-VD-ui-地”二極管VD就導通了，此時，uo-VD-ui構成一個回路，輸出端uo的電壓就是二極管兩端電壓是低電平0.7V;

如果輸入端ui輸入高電平5V時，那么VD就不會導通，此時，我們可以看成VCC-R-uo-地構成一個回路。輸出端uo電壓就是VCC，也就是高電平。

現在，應該比較清楚地知道了二極管的開關特性了。電阻R就是起到一個保護電路、限流的作用，不至于電流過大把VD燒壞。

其實，在這里就應該注意到一個問題，低電平和高電平不是單單的5V、0V，不是固定值，而是有一定范圍的，這個范圍是要根據電路結果去考慮的。

輸入端接入低電平且保證二極管VD始終導通的時候，ui加入多少，輸出端uo電壓就是0.7+ui，仍然是低電平。

下面，我們看看三極管的開關特性。

我們先上圖看看三極管的電路圖和輸出特性曲線：

當BE兩端加反向電壓時，就是UBE<0，三極管截止，不導通，我們就認為是開關斷開的一個狀態。

當UBE加正向電壓，且ui>0.7V時，三極管開始導通，此時三極管處在輸出特性的放大區，繼續增大ui，iB增大，iC也增大，但是UCE(VCC-iC*Rc)減小，當UCE減小到0.7V時，三極管就進入飽和狀態，即使輸入電壓ui繼續增大，三極管也一直處于飽和導通，而此時輸出端電壓uo=UCE=0.3V，三極管集電極C和發射極E之間近似短路，相當于開關閉合了。

看下圖所示的等效開關圖。

在數字電路中，三極管不是工作中飽和區，就是工作在截止區，放大區只是一個很小瞬間工作狀態，上面分析的，用到三極管的開關特性。

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