第二章晶体三极管

1、珙县职业高级中学（教 案）电子技术基础授课教师：电子专业部课 题晶体三极管教学目标知识目标1掌握三极管的结构、分类和符号。2理解三电流放大作用极管的。3掌握三极管的基本连接方式。4掌握三极管的特性曲线和主要参数。5掌握三极管的测试方法。6了解片状三极管。7了解场效晶体管结构特点和类型。8理解场效晶体管电压放大原理。技能目标1学会三极管的基本连接方式。2学会三极管的测试方法。情感目标1 提高学生学习电子技术的兴趣。2 培养学生积极参与，主动请教的态度。3 创设各种合作学习的活动，促使学生互相学习、互相帮助、发展合作精神。4 鼓励学生在学习中的尝试，保护他们的自尊心和积极性。5 尊重每个学生，关注

2、性格内向或学习有困难的学生，尽可能多地给他们实践的机会。教材重、难点重 点1 三极管的电流放大作用。2 三极管的基本连接方式。3 三极管的测试方法。难 点1 三电流放大作用极管的。2 三极管的特性曲线和主要参数。3 场效晶体管电压放大原理。教学组织与过程第一步：每次上课果，检查出勤、教具、学具、多媒体设施等，营造企业化管理的学习情景。第二步：每次上课时，通过设问、复习、情景创设等方法营造学习氛围。第三步：提出学习任务，让学生明确学习目的，明白应知、应会要求。第四步：让学生自己根据学习任务，制定学习方法与步骤。第五步：组织学生交流、讨论、各抒己见、取长补短，确定学习方法与步骤。第六步：组织学生进

3、行理论学习与操作。第七步：学生自评、互评。第八步：学生互动相互交流，指出不足。第九步：教师总结。已具备知识晶体二极管教学方法教法任务驱动法学法自学、讨论、交流、总结教学媒体及辅件1 多媒体、三极管、万用表、彩色粉笔。2 音乐门铃套件（实习用）。教学方法与实施过程环节教师活动学生活动备注任务准备1.检查出勤、教具、学具、多媒体2.总结上节课完成情况，提出改进措施进行工作准备；渐入工作角色。组织课堂，营造企业化管理的学习情景；任务引入 与任务引出通过设问、启发，复习上次课内容或视具体情况结合生产生活实际引入新课，并提出本节课的目标与希望，为本节课作准备：1. 三极管有哪两个结？2. 三极管有哪三个

4、极？3. 三极管怎样分类？4. 三极管各电极的电流之间有何关系？5. 三极管放大作用的实质是什么？6. 三极管截止区、放大区、饱和区的工作电压是多少？7. 三极管开关作用的实质是什么？8. 三极管有哪些极限参数？各自的含义是什么？9. 怎样判断三极管各电极？10. 怎样判断三极管的好坏？11. 三极管的各电极排列有何规律？12. 三极管电流放大作用的实质是什么？13. 三极管各电极电压与工作状态之间有什么关系？14. 基本放大电路中各元件的作用是什么？15. 放大电路的直流与交流符号各是什么？16. 各类放大电路的特点各是什么？17. 设置静态工作点的目的是什么？18. 电路放大原理是什么？1

5、9. 放大电路的放大倍数的计算方法是什么？20. 放大电路的输入与输出电阻的计算方法是什么？21. 静态工作点的估算方法是什么？22. 怎样计算放大电路的输入与输出电阻？23. 怎样计算电路的电压放大倍数？24. 怎样测量与调整静态工作点？静态工作点不稳定的原因是什么？25. 稳定静态工作点的原理什么？26. 单级放大器的放大能力如何？多级放大电路的耦合方式有哪些？各有什么特点？27. 阻容耦合式放大电路的电压放大倍数怎样计算？1. 思考回答问题2. 学生接受任务创设教学情境任务研究教师带领学生分析本节课任务、目标，讨论学习方法学生讨论本节课的学习方法各抒己见、明确分工方案交流组织学生介绍各自

6、的学习方法与完成任务方法各学生说明自己完成任务的方法使各组可以取长补短任务实施引导、巡视、帮助、启发、协调；1.各自完成自己的任务；2.学生交流，汇聚成果做中学，做中教，教师巡视指导协调任务交流组织学生讨论、展示、交流、总结学生就自己的学习心得或成果向全班同学呈现解说展示成果，学生互动任务评价组织学生对本节课的完成过程进行评价分别对自己、对他人进行评价自评、互评、师评，肯定成绩，指出不足取长补短，共同进步课业总结1三极管是一种有三个电极、两个PN结和两种结构形式（NPN和PNP）的半导体器件。2三极管内电流分配关系为：。3三极管实现放大作用的条件是：三极管的发射结要加正向电压，集电结要加反向电

7、压。4三极管有三种基本连接方式：共发射极电路、共基极电路和共集电极电路。5三极管的特性曲线表示管子各极电流与各极间的电压的关系。包括输入和输出特性曲线。6三极管的输入特性曲线与普通二极管的伏安特性曲线相似。7三极管的输出特性曲线，分为饱和区、放大区和截止区。8场效晶体管分为结型场效晶体管和绝缘栅型场效晶体管。9场效晶体管具有电压放大作用。10场效晶体管与三极管比较，具有温度稳定性好，输入电阻高，易于集成化等优点学生根据自己学习与完成任务的过程对所用到知识进行整理完成自评，写出总结2、 教学内容第2章 晶体三极管新课A引入在半导体器件中，有一种广泛应用于各种电子电路的重要器件，那就是半导体三极管

8、，通常也称为晶体管。B新授课2.1半导体三极管2.2.1半导体三极管的基本结构与分类1结构及符号PNP型及NPN型三极管的内部结构及符号如图所示。三区：发射区、基区、集电区。三极：发射极E、基极B、集电极C。两结：发射结、集电结。实际上发射极箭头方向就是发射结正向电流方向。2分类：（1）按半导体基片材料不同：NPN型和PNP型。（2）按功率分：小功率管和大功率管。（3）按工作频率分：低频管和高频管。（4）按管芯所用半导体材料分：锗管和硅管。（5）按结构工艺分：合金管和平面管。（6）按用途分：放大管和开关管。3外形及封装形式三极管常采用金属、玻璃或塑料封装。常用的外形及封装形式如图所示。2.2.

9、2三极管的电流放大作用1三极管各电极上的电流分配（1）实验电路（2）实验数据表1-1三极管三个电极上的电流分配00.010.020.030.040.050.010.561.141.742.332.910.010.571.161.772.372.96（3）结论：三极管的电流分配规律：发射极电流等于基极电流和集电极电流之和。2三极管的电流放大作用由上述实验可得结论：基极电流的微小变化控制了集电极电流较大的变化，这就是三极管的电流放大原理。注意：（1）三极管的电流放大作用，实质上是用较小的基极电流信号控制集电极的大电流信号，是“以小控大”的作用。（2）要使三极管起放大作用，必须保证发射结加正向偏置电

10、压，集电结加反向偏置电压。2.2.3三极管的基本连接方式利用三极管的电流放大作用，可以用来构成放大器，其方框图如图所示。三极管在构成放大器时，有三种基本连接方式：1共发射极电路（CE）：把三极管的发射极作为公共端子。2共基极电路（CB）：把三极管的基极作为公共端子。3共集电极电路（CC）：把三极管的集电极作为公共端子。 A新授课2.2.4三极管的特性曲线1输入特性曲线输入特性：在一定条件下，加在三极管基极与发射极之间的电压和它产生的基极电流之间的关系。（1）实验电路改变可改变，一定后，改变可得到不同的和。（2）输入特性曲线三极管的输入特性曲线与二极管的十分相似，当大于导通电压时，三极管才出现明

11、显的基极电流。导通电压：硅管0.7 V，锗管0.2 V。2输出特性曲线输出特性：在一定条件下，集电极与发射极之间的电压与集电极电流之间的关系。（1）实验电路先调节，使为一定值，再调节得到不同的和值。（2）输出特性曲线 截止区：= 0以下的区域。a发射结和集电结均反向偏置，三极管截止。b = 0，0，即为，穿透电流。c三极管发射结反偏或两端电压为零时，为截止。 放大区：指输出特性曲线之间间距接近相等，且互相平行的区域。a与成正比增长关系，具有电流放大作用。b恒流特性：大于1 V左右以后，一定，不随变化，恒定。c发射结正偏，集电结反偏，三极管处于放大状态。d电流放大倍数 饱和区：指输出特性曲线靠近

12、左边陡直且互相重合的曲线与纵轴之间的区域。a不随的增大而变化，这就是所谓的饱和。b饱和时的值为饱和压降，：硅管为0.3 V，锗管为0.1 V。c发射结、集电结都正偏，三极管处于饱和状态。 总结：截止区：发射结和集电结均反偏。放大区：发射结正偏，集电结反偏。饱和区：发射结和集电结均正偏。3三极管的主要参数（1）共射极电流放大系数 用 b 表示，选用管子时，b 值应恰当，一般说来，b 值太大的管子工作稳定性差。（2）极间反向饱和电流 集电极-基极反向饱和电流。 集电极-发射极反向饱和电流。两者关系：=（1+b）（3）极限参数 集电极最大允许电流当过大时，电流放大系数 b 将下降。在技术上规定，b

13、下降到正常值的2/3时的集电极电流称集电极最大允许电流。 反向击穿电压当基极开路时，集电极与发射极之间所能承受的最高反向电压。当发射极开路时，集电极与基极之间所能承受的最高反向电压。当集电极开路时，发射极与基极之间所能承受的最向反向电压。 集电极最大允许耗散功率在三极管因温度升高而引起的参数变化不超过允许值时，集电极所消耗的最大功率称集电极最大允许耗散功率。三极管应工作在三极管最大损耗曲线图中的安全工作区。三极管最大损耗曲线如图所示。2.2.5三极管的简易测试1用万用表判别三极管的管型和管脚（1）万用表置于“R ´ 1 k”挡或“R ´ 100”挡。（2）方法： 黑表笔和三

14、极管任一管脚相连，红表笔分别和另外两个管脚相连测其阻值，若阻值一大一小，则将黑表笔所接的管脚调换重新测量，直至两个阻值接近。如果阻值都很小，则黑表笔所接的为NPN型三极管的基极。若测得的阻值都很大，则黑表笔所接的是PNP型三极管的基极。 若为NPN型三极管，将黑红表笔分别接另两个引脚，用手指捏住基极和假设的集电极，观察表针摆动。再将假设的集电极和发射极互换，按上述方法重测。比较两次表针摆幅，摆幅较大的一次黑表笔所接的管脚为集电极，红表笔所接的管脚为发射极。 若为PNP型三极管，只要将红表笔和黑表笔对换再按上述方法测试即可。判断三极管C脚和E脚示意图如图所示。2判断三极管的好坏（1）万用表：“R

15、 ´ 1 k”挡或“R ´ 100”挡。（2）方法：分别测量三极管集电结与发射结的正向电阻和反向电阻，只要有一个PN结的正、反向电阻异常，就可判断三极管已损坏。3判断三极管 b 的大小将两个NPN管接入判断三极管C脚和E脚的测试电路，万用表显示阻值小的，则该管的 b 大。4判断三极管的大小以NPN型为例，用万用表测试C、E间的阻值，阻值越大，表示越小。2.2.6片状三极管1片状三极管的封装（1）小功率三极管：额定功率在100 mW 200 mW的小功率三极管，一般采用SOT-23形式封装，如图所示。1基极，2发射极，3集电极。（2）大功率三极管：额定功率在1 W 1.5 W

16、的大功率三极管，一般采用SOT-89形式封装。1基极，3发射极，2、4（内部连接在一起）集电极。2带阻片状三极管在三极管的管芯内加入一只或两只偏置电阻的片状三极管称带阻片状三极管。（1）带阻片状三极管内部电路（2）型号及极性表1-2部分带阻片状三极管型号和极性型号极性/型号极性/DTA114YP10 kW/47 kWDTC114EN10 kW/10 kWDTA114EP100 kW/100 kWDTC124EN22 kW/22 kWDTA123YP2.2 kW/2.2 kWDTC114N47 kW/47 kWDTA143XP4.7 kW/22 kWDTC114WKN47 kW/22 kWDTC

17、143XN4.7 kW/10 kWDTC114TN=10 kWDTC363EN6.8 kW/6.8 kWDTC124TN=22 kW3复合双三极管在一个封装内包含两只三极管的新型器件。常见外型封装形式如图所示。SOT36SOT25UM6新课A引入半导体三极管是利用输入电流控制输出电流的半导体器件，称为电流控制型器件。场效晶体管是利用输入电压产生电场效应来控制输出电流的器件，称为电压控制型器件。B新授课2.3场效应晶体管2.3.1结型场效晶体管1符号和分类（1）电路符号和外形三个电极：漏极（D）、源极（S）、栅极（G），D和S可交换使用，电路符号和外形如图所示。（2）分类结型场效晶体管可分为P沟

18、道和N沟道两种。2电压放大作用（1）放大电路（2）总结：场效晶体管共源极电路中，漏极电流受栅源电压控制。场效晶体管是电压控制器件，具有电压放大作用。2.3.2绝缘栅场效晶体管栅极与漏、源极完全绝缘的场效晶体管，称绝缘栅场效晶体管。1电路符号和分类四种场效晶体管的电路符号如图所示。N沟道增强型P沟道增强型N沟道耗尽型 P沟道耗尽型 N沟道箭头指向内。沟道用虚线为增强型，用实线为耗尽型，N沟道称NMOS管。 P沟道箭头指向外。沟道用虚线为增强型，用实线为耗尽型，P沟道称PMOS管。2结构和工作原理以N沟道增强型MOSFET为例。（1）结构 N型区引出两个电极：漏极（D）、源极（S）。 在源区和漏区

19、之间的衬底表面覆盖一层很薄的绝缘层，再在绝缘层上覆盖一层金属薄层，形成栅极（G）。 从衬底基片上引出一个电极，称为衬底电极。（2）工作原理工作原理示意图如图所示。 当= 0时，漏极电流 0，处于截止状态。 增大，超过开启电压，形成漏区和源区间的导电沟道。若此时在漏极和源极之间加正向电压 > 0，就会形成漏极电流。总结：越大，导电沟道越宽，沟道电阻越小，越大。则通过调节可控制漏极电流。（3）输出特性和转移特性（与晶体管类似）。3电压放大作用MOS场效晶体管放大电路与结型场效晶体管放大电路的工作原理相似。不同的是N沟道增强型场效晶体管的的正向电压应大于开启电压才能正常工作。而N沟道耗尽型场效晶体管的不仅可取负值，取正值和零均能正常工作。P沟道MOS管的工作电路只需将相应的电压方向改变即可。2