二极管和三极管的开关特性分析

用二极管和三极管构成的一个简单电路，来模拟开和关这样的一个特性。

首先来介绍二极管的开关特性：

①二极管静态开关特性：

二极管的开关特性其实很简单，它正向导通，反向关断，二极管的导通压降硅管是0.7V，锗管是0.3V，所以只要正向电压大于0.7V就可以导通。当我们所加电压比较大时，可以忽略二极管导通压降，等效为一个闭合的开关;如何反向截止，等效为一个断开的开关。

这就是二极管的静态开关特性，下面我们说说它的动态开关特性。

②二极管动态开关特性：

我们看看下面的电路图：

当我们在输入端ui输入低电平0V的时候，此时VCC那端我们默认电压5V吧，这个时候构成回路“VCC-R-VD-ui-地”二极管VD就导通了，此时，uo-VD-ui构成一个回路，输出端uo的电压就是二极管两端电压是低电平0.7V;

如果输入端ui输入高电平5V时，那么VD就不会导通，此时，我们可以看成VCC-R-uo-地构成一个回路。输出端uo电压就是VCC，也就是高电平。

现在，应该比较清楚地知道了二极管的开关特性了。电阻R就是起到一个保护电路、限流的作用，不至于电流过大把VD烧坏。

其实，在这里就应该注意到一个问题，低电平和高电平不是单单的5V、0V，不是固定值，而是有一定范围的，这个范围是要根据电路结果去考虑的。

输入端接入低电平且保证二极管VD始终导通的时候，ui加入多少，输出端uo电压就是0.7+ui，仍然是低电平。

下面，我们看看三极管的开关特性。

我们先上图看看三极管的电路图和输出特性曲线：

当BE两端加反向电压时，就是UBE<0，三极管截止，不导通，我们就认为是开关断开的一个状态。

当UBE加正向电压，且ui>0.7V时，三极管开始导通，此时三极管处在输出特性的放大区，继续增大ui，iB增大，iC也增大，但是UCE(VCC-iC*Rc)减小，当UCE减小到0.7V时，三极管就进入饱和状态，即使输入电压ui继续增大，三极管也一直处于饱和导通，而此时输出端电压uo=UCE=0.3V，三极管集电极C和发射极E之间近似短路，相当于开关闭合了。

看下图所示的等效开关图。

在数字电路中，三极管不是工作中饱和区，就是工作在截止区，放大区只是一个很小瞬间工作状态，上面分析的，用到三极管的开关特性。

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