[信息與通信]第四講邏輯門電路1-ttl邏輯門電路的原理(存儲(chǔ)版)
【正文】 VRvIt0IF IRitstt0 . 1 IRLFLDFF RVR VVI ???LRLDRR RVR VVI ???2022－ 09－ 19 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 快電子 劉樹彬 13 ?開通時(shí)間：極短 ?反向恢復(fù)時(shí)間 tre=ts(存儲(chǔ)時(shí)間 )+tt(渡越時(shí)間 ) 產(chǎn)生反向恢復(fù)過程的原因 —— 電荷存儲(chǔ)效應(yīng) 2022－ 09－ 19 14 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 快電子 劉樹彬 TTL邏輯門電路 ? 二極管的開關(guān)特性 ? BJT的開關(guān)特性 ? 基本邏輯門電路 ? TTL邏輯門電路 2022－ 09－ 19 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 快電子 劉樹彬 15 BJT的結(jié)構(gòu) 2022－ 09－ 19 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 快電子 劉樹彬 16 NPN型 PNP型 符號(hào) : bceebc 三極管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) : （ 1）發(fā)射區(qū)的摻雜濃度＞＞基區(qū)摻雜濃度 （ 2）基區(qū)要制造得很薄且濃度很低 N N P 發(fā)射區(qū) 集電區(qū) 基區(qū) 發(fā)射結(jié) 集電結(jié) e c b 發(fā)射極 集電極 基極 P P N 發(fā)射區(qū) 集電區(qū) 基區(qū) 發(fā)射結(jié) 集電結(jié) e c b 發(fā)射極 集電極 基極 Bipolar Junction Transistor BJT的結(jié)構(gòu) 2022－ 09－ 19 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 快電子 劉樹彬 17 BJT放大的工作原理 2022－ 09－ 19 18 NNPBBVCCVRbRCebcIEN EPIIEBICNICICBOI?發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)的電子向基區(qū)移動(dòng)形成電流，其中小部分與空穴復(fù)合，形成電流 IBN ?因?yàn)榧娊Y(jié)反偏，收集擴(kuò)散到集電區(qū)邊緣的電子，形成電流 ICN ?另外，集電結(jié)區(qū)的少數(shù)載流子形成漂移電流ICBO 兩種載流子參與導(dǎo)電 —— 雙極性晶體管 Bipolar Junction Transistor 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 快電子 劉樹彬 BJT的開關(guān)工作狀態(tài) 2022－ 09－ 19 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 快電子 劉樹彬 19 截止時(shí)，發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都反偏 NPN飽和時(shí)各極電壓 ? iB=VCC/βRC , iC=VCCvCE/RC ? vCE=VCCICSRC =VCES≈~ ? vBE= ? vBC=vBEvCE = ? 集電結(jié)和發(fā)射結(jié)均正向偏置 2022－ 09－ 19 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 快電子 劉樹彬 20 +VCC Rb Rc 4KΩ + — iB iC + — + NPN型 BJT工作狀態(tài)的特點(diǎn) ?CSBIi ??0工 作 狀 態(tài) 截 止 放 大 飽 和工作特點(diǎn)條 件偏 置 情 況集 電 極 電 流管 壓 降c 、 e 間 等 效內(nèi) 阻0?Bi ?CSBIi ?CCC E O VV ?BC ii ??CCCCSCRVIi ??發(fā) 射 結(jié) 和 集 電結(jié) 均 為 反 偏發(fā) 射 結(jié) 正 偏 ，集 電 結(jié) 反 偏發(fā) 射 結(jié) 和 集 電結(jié) 均 為 正 偏且 不 隨 iB增加 而 增 加0?CiCCCCCE RiVV ?? VV C EO ~?很 大 ， 約 為 數(shù)百 千 歐 ， 相 當(dāng)于 開 關(guān) 斷 開很 小 ， 約 為 數(shù)百 歐 ， 相 當(dāng) 于開 關(guān) 閉 合可 變2022－ 09－ 19 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 快電子 劉樹彬 21 BJT的開關(guān)時(shí)間 1. 延遲時(shí)間 td 勢(shì)壘區(qū)變窄，發(fā)射區(qū)電子注入基區(qū)并大部分被集電極收集 2. 上升時(shí)間 tr ic增大到 3. 存儲(chǔ)時(shí)間 ts 存儲(chǔ)電荷從基區(qū)和集電區(qū)抽出 4. 下降時(shí)間 tf 對(duì)應(yīng)于 要的時(shí)間 ? 可通過改進(jìn) BJT內(nèi)部構(gòu)造和外電路方法來提高 BJT的開關(guān)速度 2BV?Iv1BV?tt00 CiCSI CSIrtdt st ft2022－ 09－ 19 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 快電子 劉樹彬 22 2022－ 09－ 19 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
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