数字电子技术章PPT学习教案.pptx

《数字电子技术》课程主要研究数字电路的基本概念、工作原理及应用，其中涵盖了二极管和BJT（双极型晶体管）的开关特性和基本逻辑关系等内容。以下是相关知识点的详细阐述： 1. **二极管的开关特性**： - 二极管在数字电路中常作为开关元件使用，其工作状态分为正向导通和反向截止。 - **导通状态**：当二极管正向偏置（阳极接高电平，阴极接低电平），二极管导通，导通电阻非常小，相当于电路短路，此时二极管两端电压接近于0V，输出高电平（+5V）。 - **截止状态**：反向偏置时，二极管截止，等效电阻极大，相当于开路，两端电压为0V，输出低电平。 - **动态特性**：二极管从导通到截止的转换过程称为反向恢复时间（tre），包括存储时间和渡越时间，此时间很短，通常在纳秒级别。反向恢复时间与正向电流大小有关，电流越大，反向恢复时间越长。 2. **BJT（双极型晶体管）的开关特性**： - **开关作用**：BJT可以作为电流放大器，也可以作为开关使用。在截止状态，发射结和集电结都反偏，集电极电流近似为0，相当于开关断开。在饱和状态，发射结正偏，集电结反偏，集电极电流与基极电流成比例，且不随基极电流增加而增加，此时BJT相当于开关闭合。 - **开关时间**：BJT的开关时间包括开通时间（ton）和关闭时间（toFF），前者是从截止到饱和的转换时间，后者是从饱和到截止的转换时间。开关时间受延迟时间、上升时间和下降时间影响，越短表示开关速度越高，可以通过优化内部结构和外部电路设计来提升开关速度。 3. **基本逻辑关系**： - **与逻辑（AND）**：只有所有输入均为高电平时，输出才为高电平，否则输出为低电平。 - **或逻辑（OR）**：只要至少有一个输入为高电平，输出就为高电平，所有输入为低电平时，输出才为低电平。 - **非逻辑（NOT）**：也叫反相器，输入为高电平时，输出为低电平；输入为低电平时，输出为高电平。 这些基础知识是数字电子技术的基础，理解和掌握这些内容对于理解更复杂的数字电路设计和分析至关重要。在实际应用中，二极管和BJT的开关特性以及基本逻辑关系被广泛应用于逻辑门电路、数字集成电路和微处理器等领域。