M41256A-12共射极连接时的y~r特性曲线,BJT连接成共射极形式时,输人电压为vcE,输人电流为ib,输出电压为vcE,输出电流为jc,如图4,1,7所示。

输入特性,共射极连接时的输入特性曲线描述了当输出电压ucE为某一数值(即以ucE为参变量)时,输人电流ib与输人电压vbE之间的关系,用函数表示为

ib=f(ube)|ucE=常数

图4.1,8是NPN型硅BJT共射极连接时的输入特性曲线。图中示出了ucE分别为0Ⅴ、1Ⅴ、10Ⅴ三种情况下的输人特性曲线。因为发射结正偏,所以BJT的输入特性曲线与半导体二极管的正向特性曲线相似。但随着ocE的增加,特性曲线向右移动。或者说,当vbE一定时,随着它ucE的增加,ib将减小。

共射极连接,NPN型硅BJT共射极,连接时的输入特性曲线

当ocE较小(如vcE<0,7Ⅴ)时,集电结处于正偏或反偏电压很小的状态,此时收集电子的能力很弱,而基区的复合作用较强,所以在ubE相同的情况下,ib较大。vcE增至1V左右时,集电结上反偏电压加大,内电场增强,收集电子的能力增强,与此同时,集电结空间电荷区也在变宽,从而使基区的有效宽度减小,载流子在基区的复合机会减少,结果使J:减小。通常将ucE变化引起基区有效宽度变化,致使基极电流0:变化的效应称为基区宽度调制效应。但由图4.1.8可见,z,cE=10Ⅴ时的输入特性曲线,与vcE=1Ⅴ时的输入特性曲线非常接近。这是因为只要保持v:E不变,则从发射区扩散到基区的电子数目不变,而vcE增大到1Ⅴ以后,集电结的电场已足够强,已能把发射到基区的电子中的绝大部分收集到集电区,以至于vcE再增加,ib也不再明显减小,因此可近似认为BJT在vcF>1V后的所有输入特性曲线基本上是重合的。对于小功率的BJT,可以用ucE>1Ⅴ的任何一条输入特性曲线代表其他各条输人特性曲线。

输出特性,共射极连接时的输出特性曲线描述了当输入电流ib为某一数值(即以ib为参数变量)时,集电极电流jc与电压ocE间的关系,用函数表示为

ic=f(ucE)|iB=常数

图4.1.9是NPN型硅BJT共射极连接时的输出特性曲线。由图可以看到BJT的三个工作区域:放大区、饱和区和截止区(图中的截止区范围有所夸大,实际上对硅管而言,ib=0的那条曲线几乎与横轴重合)。

NPN型硅BJT共射极连接时的输出特性曲线

放大区,在放大区域内,BJT输出特性曲线的特点是各条曲线几乎与横坐标轴平

行,但随着vcE的增加,各条曲线略向上倾斜。这说明在该区域内,jc主要受ib控制。vcE对f(的影响由基区宽度调制效应产生,即o,增加时,基区有效宽载流子在基区的复合机少流数略有增加,在保持ib不变的情况下,ic将随ucE增大而略有增加。

饱和区,BJT的发射结和集电结均处于正向偏置的区域为饱和区。在该区域内,一

般有PcE≤ubE,因而集电结内电场被削弱,集电结收集载流子的能力减弱,这时即使九增加,ic也增加不多,或者基本不变,说明jc不再服从ib的电流分配关系了。但jc随ucE增加而迅速上升。该区域内的ucE很小,称为BJT的饱和压降ctEs,其大小与ib及fc有关。图4.1,9中虚线是饱和区与放大区的分界线,称为临界饱和线。对于小功率管,可以认为当ucF=ube(即ubc=0)时,BJT处于临界饱和(或临界放大)状态。

截止区功能,采用反馈置数法构成九进制加计数器的。其中图6.5.19(a)所示电路的接法是把输出Q3O20lqo=1000的状态经译码产生预置信号0,反馈至PE端,

在下一个CP脉冲上升沿到达时置人0000状态。图6,5.19(b)所示是图6.5.19(a)所示电路的主循环状态图。其中0001~1000这8个状态是74Lvc161进行加1计数实现的,0000是由反馈(同步)置数得到的。由此可以推知,在图6.5.19(a)中,反馈置数操作可在74LVC161计数循环状态(0000~1111)中的任何一个状态下进行。例如可将O3Q20lQo=1111状态的译码信号加至PE端,这时,预置数据输入端应接为0111状态,计数器将在0111~1111九个状态间循环。

用反馈置数法将74LVC161接成九进制计数器,(a)逻辑电路图 (b)主循环状态图

图6.5.20所示电路的接法是将74LⅤC161计数到1111状态时产生的进位信号反相后,反馈到预置控制端。预置数据输人端应置成0111状态。该电路从0111状态开始加1计数,输1入第8个CP脉冲后到达1111状态, 1此时rC=C03.O2 .Q1.qo= cP1,PE=0,在第9个CP脉冲作用后,O3Q2Ol 00被置成0111状态,同  图6.5,20反馈置数法的另一种电路时使rC=o,PE=1。新的计数周期又从0111开始。

具有异步置数功能的M进制集成计数器也可用反馈置数法构成Ⅳ进制计数器。读者可自行分析它与上述同步置数计数器的差异。例6.5.4 用74HCT390构成二十四进制计数器。

解:运用反馈清零法实现。