第6章脉冲基础知识和反相器 了解脉冲基本概念、常见波形和矩形脉冲信号的主要参数。理解二极管、三极管的开关特性，了解三极管工作在截止区和饱和区的 条件、特点。掌握三极管反相器的工作原理。2.1脉冲基础知识和二极管的开关特性1. 了解脉冲的基本概念、常见波形和矩形脉冲信号的主要参数。2. 理解二极管的开关特性。4.掌握二极管工作状态的判断。、脉冲的概念及波形1. 脉冲的概念脉冲技术是电子技术的重要组成部分，应用广泛。脉冲：含有瞬间突然变化、作用时间极短的电压或电流称为脉冲信号，简称为脉冲。2. 常见的几种脉冲波形如图6-1-1所示。但*方波e雄酩祂 (可徵帑波_/LVL w/v AAH)钢齿波 伏)诽形波 ID角波-VrI巧划昨谨th)阶拂波图6-1-1常见脉冲波形3. 特点：(1)可以是周期性的、非周期性的或单次的。(2) 有正脉冲、负脉冲之分。(3) 各种脉冲的共同点：突变性、间断性、阶段性。二、矩形脉冲波的主要参数1. 矩形脉冲波的主要参数 脉冲技术最常用的波形是矩形波、方波。 理想的矩形波如图6-1-2所示：上升沿、下降沿陡直；顶部平坦。图6-1-2理想的矩形波波形图6-1-3实际的矩形波波形实际的矩形波波形如图6-1-3所示。主要参数：(1) 幅度vm脉冲电压变化的最大值。(2) 上升时间tr脉冲从幅度的10%处上升到幅度的90%处所需时间。(3) 下降时间tf脉冲从幅度的90%处下降到幅度的10%处所需的时间。(4) 脉冲宽度tp定义为前沿和后沿幅度为50%处的宽度。(5) 脉冲周期T对周期性脉冲，相邻两脉冲波对应点间相隔的时间。周期的倒数 为脉冲的频率f即f =-2矩形波的分解矩形波可由基波和多次谐波叠加而成。基波的频率与矩形波相同，谐波的频率为基波的 整数倍。矩形波的数学表达式为Aa .v = A sin( t) + sin(3 t) + sin(5o t) +03050三、二极管的开关特性1. 二极管的开关作用二极管的开关作用如图6-1-4所示。(a)正偏时相当于开关闭合(b)反偏时相当于开关断开 图6-1-4二极管的开关特性(1) 正向偏置时，I丰o，v二V - V沁V，电阻很小，相当于开关闭合。R I O I(2) 反向偏置时，I = 0, VR = 0,电阻很大，相当于开关断开。2. 二极管的开关时间二极管的开关时间如图6-1-5所示。(1) 反向恢复时间Tre二极管反偏时，从原来 稳定的导通状态转换为稳定的截止状态所需的时间。例如2CK系列硅二极管tr= 5 ns2AK系列锗二极管 tre= 150 ns(2) 正向开通时间ton二极管正偏时，从原来 稳定的截止状态转换为稳定的导通状态所需的时间。实验证明二极管正向开通时间远小于反向恢复时t图6-1-5二极管的开关时间间，通常因为它对二极管开关速度的影响很小，可以忽略不计。所以，二极管的开关速度主要由反向恢复时间决定。【例6-1-1】在图6-1-6所示电路中,二极管是理想的。已知输入电压vi=10sinwtV,E=6V,则输出电压vo的波形为()A.梯形波B.矩形波C.锯齿波D.尖峰波图 6-1-6图 6-1-7【要点解析】输入电压是正弦波，先判断两个二极管的状态，再求出输出电压，画出输 出波形，见图6-1-7。解：0 VVvi芟 6V,V1 截止，V2 截止，vo=vi6V t2C. t1 t2C. t1 t2D. t1=2 t22. 硅晶体二极管在两端加10V的电压是相当于（）。A.小电阻 B.非常大的电阻C.电容D.无法确定3.如图所示各电路中，小指示灯不会亮的是图（10V)iav二、判断题4. 脉冲波一定是周期的。（）5. 上升时间tr脉冲从幅度的90%处下降到幅度的10%处所需时间。（）6脉冲宽度tp是脉冲电压变化的最大值。（）7. 二极管作为开关元件使用时，有“开关时间”使得开关速度受到限制。8. 晶体二极管的开关速度主要取决于开通时间。（）三、填空题9. 、的电压或电流称为脉冲。10. 矩形波的频率高而且成分多，所以又称波。11. 某一矩形脉冲波形如图6-1-8所示，则幅度Vm=，tr=，f=， tp， T =。t Cus)图 6-1-812晶体二极管从正向导通转换成反向截止，需要一个过程，所需时间称时间，晶体二极管从反向截止转换成正向导通,所需时间称时间，晶体二极管的开关速度取决于时间。13.二极管的正向导通时相当于开 ；反向截止时相当于开关。四、画图题14.在图6-1-9、中，VI、V2均为理想二极管，已知输入电压vi=8sinwtV是根据输入 波形画出输出波形，并判断输出波形是哪种脉冲波形。1V0图 6-1-9