晶体三极管电流放大作用教案

晶体管的电流放大作用晶体管的电流放大作用 教案教案 课 题 晶体管的电流放大作用 授课班级 物电 07 级 8 班 课 型 课堂讲授 授课日期 2010 年 5 月 15 日 教 材 模拟电子技术基础 第四版 教学目标 知识目标 1 掌握晶体三极管的放大条件 放大作用 2 掌握晶体管内部载流子的运动及电流分配关系 能力目标 培养学生的观察能力和自主思考能力 教学手段 课堂讲授 教学过程教学内容 及教师活 动 学生活动教学方法 一 课前复习一 课前复习 1 晶体三极管的结构 在进入新课之前我们先复习一下上节课所学习 的内容 从图 1 3 1 我们来看回顾一下晶体管的结 构 a 复习上一 节课知识 教师提问 b 图 1 3 1 a NPN 型硅管的结构 b NPN 型硅管的就够示意图 晶体管由 三极三区两结 组成 这三级分别 为发射极 集电极 基极 三区分别为发射区 掺 杂浓度高 集电区 面积很大 基区 薄 掺杂 浓度很低 两结是发射结和集电结 2 晶体管的符号 我们在来复习一下晶体管的符号 NPN 型 PNP 型 图 1 3 2 二 引入新课二 引入新课 我们都知道当在很大很吵闹的场合讲话的时候 都会用到麦克风 为什么麦克风可以让我们的声音 变大以至于让更多的人听得清楚呢 这节课就让我 们来学习晶体管最重要也是最常用的功能 晶体管的电流放大作用 下面我们先来看一个基本放大回路图 1 3 3 c R Rb CC V 0 u BB V 图 1 3 3 基本共射放大电路 在这个图中 基极和发射极同在的这个回路是 输入回路 集电极和发射极同在的这个回路叫输出 回路 我们来看 发射极它既在同时存在于输入回 路与输出回路 即输入回路和输出回路公用一个发 射极 所以这个电路叫做基本共射放大电路 由这图我们可以看出 要想晶体管工作于放大 状态 就必须满足以下几个外部条件外部条件 1 发射结正偏 2 集电结反偏 3 Vcc Vbb Vb Ve Vc Vb 我们可以得 出 Vc Vb Ve 即有 Vcc Vbb 一 一 晶体管内部载流子的运动 晶体管内部载流子的运动 接下来我们从晶体管的内部载流子的运动情况 来分析一下它的放大作用 如图 1 3 4 所示 图 1 3 4 1 当发射结加正向电压 扩散运动形成发射极 电流 E I 由于发射结加的是正向电压 又因为发射区杂 质浓度高 所以大量自由电子因扩散运动越过发射 结到达基区 与此同时 空穴也从基区向发射区扩 散 但由于基区杂质浓度低 所以空穴形成的电流 非常小 可忽略掉 可见 扩散运动形成了发射极 电流 E I 2 扩散到基区的自由电子与空穴的复合运动形 成了基极电流 B I 由于基区很薄 杂质浓度很低 集电结又加了 反向电压 所以扩散到基区的电子中只有极少部分 与空穴复合 其余部分作为基区的非平衡少子达到 集电结 又由于电源的作用 电子与空穴的复 BB V 合运动将源源不断的进行 形成了基极电流 B I 3 集电结加反向电压 漂移运动形成集电极电 流 C I 由于集电结加反向电压切其节面积比较大 基 区的非平衡少子 在外电场作用下越过集电结到达 集电区 形成漂移电流 与此同时 集电区与基区 的平衡少子也参与漂移运动 但他的数量很小 可 以忽略不计 可见 在集电极电源的作用下 CC V 漂移运动形成集电极电流 C I 二 二 晶体管的电流分配关系 晶体管的电流分配关系 如图 1 3 4 中标注所示 我们设由发射区向基 区扩散的电子电流为 基区向发射区扩散所形成 EN I 的空穴电流为 基区内复合运动所形成的电流为 EP I 基区内非平衡少子漂移至集电区所形成的电流 BN I 为 平衡少子在集电区与基区之间的漂移运动所 CN I 形成的电流为 CBO I 从图 1 3 4 我们可以看出如下的电流关系 BNCNEN III 1 3 1 CBOBNCNEPENE IIIIII 1 3 2 CBOCNC III 1 3 3 CBO BCBOEPBNB I II III 由以上关系我们可以得出三个极之间的外部电 流关系 1 3 41 3 4 BCE III 这个电流关系就是晶体管内部的载流子运动的 结果 三 课堂小结三 课堂小结 我们再来回顾一下这节课所学习的主要内容 这节课需要重点掌握的是晶体管放大的外部条件晶体管放大的外部条件和 它的电流分布关系它的电流分布关系以及需要理解内部载流子运动情内部载流子运动情 况况 同学们课后要做的事就是假设在基本共射放大 电路的输入端加入一个输入电压 U U1 1然后再去分 析它的电流分配情况 板书设计 板书设计 1 3 2 晶体管的电流放大作用晶体管的电流放大作用 一 晶体管放大的外部条件 1 发射结正偏 2 集电结反偏 3 BBCC VV 二 晶体管内部载流子的运动 1 当发射结加正向电压 扩散运动形成发射极电流 E I 2 扩散到基区的自由电子与空穴的复合运动形成了 基极电流 B I 3 集电结加反向电压 漂移运动形成集