三极管的开关时间和测量方法介绍

晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种。从外表上看两个N区（或两个P区）是对称的，实际上发射区的掺杂浓度大，集电区掺杂浓度低，且集电结面积大，基区要制造得很薄，厚度约在几个微米至几十个微米。

晶体三极管的开关特性

静态特性：晶体三极管由集电结和发射结两个PN结构成。根据两个PN结的偏置极性，三极管有截止、放大、饱和3种工作状态。

动态特性：晶体三极管在饱和与截止两种状态转换过程中具有的特性称为三极管的动态特性。三极管的开关过程和二极管一样，管子内部也存在着电荷的建立与消失过程。因此，饱和与截止两种状态的转换也需要一定的时间才能完成。

晶体三极管的开关时间可以分为以下四种：

①延迟时间（td），是指从有基极电流开始到UCE降到其截止状态时对应的值的90%的时间间隔。它产生的原因是基极电流向发射结电容充电需要一个过程，发射结正向偏置电压需要逐步建立。

②管压降下降时间（tr），是指UCE从其截止状态时对应的值的90%降到10%所需的时间。它产生的原因是积累基区载流子需要一定的时间。

③存储时间（tstg），是指从基极电流反向时刻开始到UCE为其截止状态时对应的值的10%的时间间隔。它产生的原因是基区过剩存储电荷抽走需要一定的时间。过剩存储电荷的多少取决于饱和深度，饱和深度越深，过剩存储电荷越多，存储时间值越大。

④管压降上升时间（tf），是指UCE从其截止状态时对应的值的10%上升到90%所需的时间。它产生的原因是基区电荷的继续抽走和管内载流子复合需要一定的时间。在这四个时间中，存储时间tstg最长，可达微秒数量级，是影响晶体三极管开关速度的最主要因素。、

晶体管开关时间的测量

晶体管开关时间的测量可以通过使用一个时间计数器来实现，可以通过设置一个起始时间和一个结束时间，然后计算两者之间的时间差来测量晶体管的开关时间。

可以使用一个外部时钟信号来控制时间计数器，从而可以精确测量晶体管的开关时间。此外，还可以使用一个脉冲发生器来控制时间计数器，从而可以测量晶体管的开关时间。

晶体三极管被逐渐应用于电路开关中。可以用于电路中的放大、滤波、检测、控制和保护等应用。它可以用于电路中的放大，可以用于滤波，可以用于检测，可以用于控制，也可以用于保护电路。但是，在实际应用中，我们需要采取合理、有效的措施加快晶体三极管的开关速度，以提高电路运行的效率，从而为电路的运行提供保障。

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