2024年度三极管基本认识(教案)

三极管基本认识(教案)2024/3/231CATALOGUE目录课程介绍与目标三极管基本概念与原理三极管类型与特点三极管基本电路分析三极管应用实例分析实验操作与技能培养课程总结与拓展延伸2024/3/232CHAPTER课程介绍与目标012024/3/233电子技术发展迅速，三极管作为电子器件的基础元件，广泛应用于各种电子设备中。掌握三极管的基本知识对于电子专业的学生来说具有重要意义，有助于后续课程的学习和实践。通过本课程的学习，学生可以了解三极管的基本结构、工作原理、特性参数及应用电路，为后续专业课程的学习打下基础。课程背景及意义2024/3/234掌握三极管的基本结构、工作原理、特性参数及基本应用电路。知识目标能力目标情感目标能够识别不同类型的三极管，了解其特性及应用范围；能够分析简单的三极管应用电路。培养学生对电子技术的兴趣和热情，提高学生的实践能力和创新能力。030201教学目标与要求2024/3/235《电子技术基础》（模拟部分），高等教育出版社。教材《电子器件及其应用》，电子工业出版社；《三极管原理与应用》，人民邮电出版社。参考资料多媒体课件、实验指导书、网络资源等。辅助资源教材及参考资料2024/3/236CHAPTER三极管基本概念与原理022024/3/237三极管是一种半导体器件，具有三个电极，分别为基极（B）、集电极（C）和发射极（E），可实现电流的放大和控制。三极管定义三极管由两个PN结组成，分为NPN型和PNP型两种类型。NPN型三极管的基区是P型半导体，两侧是两个N型半导体。PNP型三极管则相反。结构特点三极管定义及结构2024/3/238三极管通过控制基极电流来控制集电极与发射极之间的电流。当基极电流增大时，集电极电流也会相应增大，实现了电流的放大。工作原理三极管的特性曲线包括输入特性曲线和输出特性曲线。输入特性曲线表示基极电流与基极-发射极电压之间的关系；输出特性曲线表示集电极电流与集电极-发射极电压之间的关系。特性曲线工作原理与特性曲线2024/3/239电流放大原理三极管的电流放大作用是通过控制基极电流来实现的。当基极电流发生变化时，集电极电流会按照一定比例进行变化，从而实现电流的放大。主要参数三极管的主要参数包括电流放大系数（β）、输入电阻（rbe）、输出电阻（Rc）等。其中，电流放大系数表示集电极电流与基极电流的比值，是衡量三极管放大能力的重要指标。电流放大原理及参数2024/3/2310CHAPTER三极管类型与特点032024/3/2311由三个半导体组成，包括两个N型和一个P型半导体，中间是P型半导体，两侧是两个N型半导体。NPN型三极管由三个半导体组成，包括两个P型和一个N型半导体，中间是N型半导体，两侧是两个P型半导体。PNP型三极管NPN和PNP型三极管都是利用半导体之间的PN结来控制电流的流动，从而实现放大、开关等功能。工作原理NPN和PNP型三极管2024/3/2312

硅管和锗管特性比较硅管特性硅管具有较高的反向击穿电压、较小的正向压降和较大的电流放大系数，因此适用于高频、高压、大电流等场合。锗管特性锗管的反向击穿电压较低、正向压降较大，但具有较小的饱和压降和较高的电流放大系数，因此适用于低频、低压、小信号等场合。应用领域硅管主要用于计算机、通信、消费类电子等领域，而锗管则主要用于一些特殊应用，如光电子器件、高温电子器件等。2024/3/2313带阻三极管在普通三极管的基极或发射极上加入一个电阻，使得该极的输入阻抗降低，从而改善电路的频率响应和稳定性。达林顿管由两个或更多个三极管复合而成，具有更高的电流放大倍数和更低的输入阻抗，适用于需要更高放大倍数的电路。光敏三极管在普通三极管的基极上加入一个光敏元件，使得该三极管具有光敏特性，可以应用于光电转换、光控开关等场合。特殊类型三极管简介2024/3/2314CHAPTER三极管基本电路分析042024/3/2315电路组成工作原理放大倍数频率特性共射极放大电路01020304三极管、输入电阻、输出电阻、电源等。输入信号加在基极与发射极之间，输出信号从集电极取出。与共射极电路相比，放大倍数较小。适用于低频信号放大。2024/3/2316共基极放大电路三极管、输入电阻、输出电阻、电源等。输入信号加在发射极与基极之间，输出信号从集电极取出。与共射极电路相比，放大倍数较大。适用于高频信号放大。电路组成工作原理放大倍数频率特性2024/3/2317电路组成工作原理放大倍数频率特性共集电极放大电路三极管、输入电阻、输出电阻、电源等。与共射极电路相比，放大倍数最小。输入信号加在基极与集电极之间，输出信号从发射极取出。适用于宽频带信号放大。2024/3/2318CHAPTER三极管应用实例分析052024/3/2319123三极管可以作为放大电路的核心元件，通过控制基极电流实现对集电极电流的放大，从而实现对输入信号的放大。放大电路三极管可以构成振荡电路，通过正反馈机制产生自激振荡，输出特定频率的交流信号。振荡电路在通信系统中，三极管可以用于调制与解调电路，将低频信号调制到高频载波上，或者从已调信号中解调出原始信号。调制与解调电路在模拟电路中应用2024/3/232003计数器/定时器三极管可以构成计数器或定时器电路，用于实现数字信号的计数或定时功能。01门电路三极管可以构成基本的门电路，如与门、或门、非门等，实现基本的逻辑运算功能。02触发器三极管可以作为触发器的基本元件，通过控制基极电流实现触发器的置位、复位等操作。在数字电路中应用2024/3/2321三极管可以作为开关电源中的开关管，通过控制基极电流实现开关管的导通与截止，从而控制输出电压的大小。开关管在开关电源中，三极管可以用于过流保护电路，当负载电流过大时，通过控制三极管的导通状态切断输出，保护电源和负载不受损坏。过流保护三极管可以用于高压整流电路，将交流电压转换为直流电压，同时承受较高的反向电压。高压整流在开关电源中应用2024/3/2322CHAPTER实验操作与技能培养062024/3/2323实验器材：电源、电阻、电容、三极管、示波器、信号发生器等。1.按照电路图连接电源、电阻、电容和三极管，构成基本放大电路。3.调整输入信号的幅度和频率，观察输出信号的变化。实验目的：学习搭建基本的三极管放大电路，理解三极管的放大原理。实验步骤2.使用示波器观察输入信号和输出信号的波形。010203040506搭建基本放大电路实验2024/3/2324测量和调整静态工作点实验实验目的：学习测量和调整三极管的静态工作点，理解静态工作点对放大电路性能的影响。实验器材：电源、电阻、电容、三极管、万用表等。实验步骤2.调整电阻或电源电压，改变静态工作点的位置。3.观察静态工作点的变化对输出信号波形的影响。1.在放大电路中测量三极管的基极电流、集电极电流和集射极电压，计算静态工作点。2024/3/2325010405060302实验目的：学习观察和分析三极管放大电路的输入输出波形，理解放大电路的失真现象。实验器材：电源、电阻、电容、三极管、示波器等。实验步骤1.使用示波器同时观察输入信号和输出信号的波形。2.调整输入信号的幅度和频率，观察输出信号波形的变化。3.分析输出信号波形失真的原因，如截止失真、饱和失真等。观察输入输出波形实验2024/3/2326CHAPTER课程总结与拓展延伸072024/3/2327了解三极管的基本构造，包括基极、发射极和集电极，以及NPN和PNP两种类型的特性。三极管的构造和类型三极管的工作原理三极管的伏安特性三极管的主要参数深入理解三极管的电流放大原理，包括截止、放大和饱和三种工作状态。掌握三极管输入、输出特性曲线的含义和绘制方法，理解其非线性特性。熟悉三极管的主要参数如电流放大系数、极间反向电流、极限参数等的含义和重要性。关键知识点回