第二章      集成逻辑门电路

           2.1 半导体器件的开关特性

数字电路中常用双极型晶体管和场效应管（MOS)做开关，当输入信号加载到一个输入端时，使两端变成开路或短路，电路中就产生了两个电压级别，分别表示二进制的0和1.晶体管开关构成了二进制系统的硬件基础。 

2.1.1 双极型晶体管的开关特性

如果三极管只工作在截止状态，管子截止，相当于开关断开。

如果三极管只工作在饱和状态，相当于开关接通。

三极管这种在外在电压作用下，截止和饱和后的稳态模型，它反应了三极管的静态开关特性。

在动态的情况下，晶体管在截止与饱和两种状态间转换时。由于晶体管内部电荷的建立和消散都需要时间，所以集电极电流的变化滞后于基极电压的变化，也就是说，ic和u0的变化不能瞬时完成，而是需要时间的。

1.开关特性

 a.开关时间

开关时间-三极管的接通时间ton.关断时间toff.统称为开关时间。

开关时间越短，开关速度也就越高。

b.影响开关时间的因素

管子的结构工艺，外加输入电压的极性及大小，

c. 提高开关速度的途径

制造开关时间较小的管子，设计合理的外电路。

通常toff大于ton.  ts大于tf 因此控制三极管的饱和深度，减小ts是缩短开关时间提高开关速度的一个主要途径。

给三极管的集电结并联一个肖特基二极管（高速.低压降），可以限制三极管的饱和深度，从而使开断时间大大缩短。

将三极管和肖特基二极管制作在一起，构成肖特基晶体管，可以提高电路的开关速度。

2.三极管反相器

工作原理

a. 当ui高电平时

晶体管饱和导通

  输出uo约等于0

b.当ui低电平时

晶体管截止

输出uo约等于vcc

非门电平表

ui                BJT工作状态        uo

低                  截止                    高            

高                   饱和                    低

反相器的输出与输入关系可表示为

L=A非