半导体三极管教案

2018-12-17 13:01

技工教育教案

主讲教师: 课程名称: 电子技术基础 课程类别: 技术基础课 授课班级: 地面电钳工1001班 使用教材: 中国劳动社会保障出版社 培训部门: 技工职高部

课时授课计划

课 题 授课教师 教学工具 教学要求:1、了解三极管的结构;

2、掌握三极管的电流放大作用;

3、掌握三极管的特性曲线,并能判断三极管的工作状态。

教学目的:1、知识目标:理解三极管的电流放大作用,掌握三极管的特性曲线,并能判断三极管的工作状态;

2、能力训练:培养学生实践操作能力和逻辑分析能力;

3、素质培养:培养学生参与、合作意识,激发学生兴趣肯探究精神;

教学难点: 三极管的特性分析 教学内容及过程: 【课程导入】

半导体三极管 课 时 2 课 型 上课日期 2011.3.14 理论基础课 教材、多媒体课件、三极管、电流表、电压表、图示仪等

如图示电路为扩音器的示意图。话筒将声音信号转换成微弱的电信号,经放大电路放大后变成大功率的电信号,推动扬声器,在还原为较强的声音信号。放大电路的核心元件主要是半导体三极管和场效应管。 【新课讲解】

一、三极管的结构、符号和分类(由多媒体课件展示,并启发学生参与讨论)

1、结构和符号:两个结、三个区、三个极

1)基区最薄,掺杂浓度最低;发射区掺杂浓度最高;集电区面积较大; 2)发射极的箭头方向为发射结加正向电压时电流的方向。

基极 B 集电极

— 集电区 集

— 基区 发射— 发射区

C C

B E

N P B C

B E

P N N P E 发射

NPN 型

2、分类: (展示三极管的实物)

PNP 型

1)按材料分:硅管(多用于NPN管)、锗管(多用于PNP管) 2)按结构分: NPN、 PNP2 3)按使用频率分:低频管、高频管

4)按功率分:小功率管 < 500 mW; 中功率管 0.5 ?1 W;大功率管 > 1 W 二、三极管的电流放大作用(由课堂小实验演示)

1、三极管的工作电压:发射结正偏,集电结反偏。 NPN管:UC>UB>UE PNP管:UE>UB>UC

2、三极管的电流放大作用:(由教师演示,学生分组实验获取数据)

以NPN管为例。如图示连接电路,并分别在基极、集电极、发射极传入量程适当的电流表。

调节RB的阻值,从电流表中读出不同的IB、IC、IE值填入实验表中。

序 号 项 目 1 0 2 0.01 3 0.02 4 0.03 5 0.04 IB/mA IC/mA IE/mA

根据实验数据,分析三极管三个电极的电流关系:1)IC=βIB,用较小的基极电流控制较大的

集电极电流;2)IE=IC+ IB。

三、三极管的特性曲线(由教师课堂实验演示)

输入 回路

输 出 回 路

1、输入特性曲线:uCE一定时,uBE和iB之间的关系。

iBuCE?0与二极管特性相似

uCE?1 VuBEO 导通电压 UBE(on):硅管: (0.6 ? 0.8) V,取 0.7 V;

锗管: (0.2 ? 0.3) V,取 0.3 V.

2、输出特性曲线:uBE一定时,uCE和iC之间的关系。 iC / mA 1)截止区: c、e开路

50 μA 40 μA 30 μA 20 μA 10 μA uCE /V

IB < 0, IC = 0 两个结反偏(UB≤UE) 2)放大区:c、e间电阻线性可变

IC??IB?ICEO??IB发射结正偏,集电结反偏(UC>UB>UE) 3)饱和区:c、e短路

4 3 饱 和 区 放大区 2 ICEO O

2 4 6 8

截止区 IC ? ? IB

两个结正偏(UC≤UB)

例: 有两个晶体管分别接在放大电路中,今测得它们管脚的电位(对“地”)分别如下表所示。

晶体管Ⅰ 晶体管Ⅱ

管脚 1 2 3 管脚 1 2 3 电位/V 4 3.4 9 电位/V -6 -2.3 -2 试判断晶体管类型,并确定三个电极。

解 NPN型:集电极电位最高,发射极电位最低,UBE>0;PNP型;发射极电位最高,集电极电位最低,UBE<0。硅管:基极电位与发射极电位大约相差0.7V;锗管:基极电位与发射极电位大约相差0.3V。

由此可知:晶体管Ⅰ:NPN型,1——B,2——E,3——C

晶体管Ⅱ:PNP型,1——C,2——B,3——E

练习:若有一只三极管工作在放大状态,测得各电极对参考点的电位分别为U1=2.7V,U2=4V,U3=2V,是判断三极管的管型,材料及三个管脚对应的电极。 【课程总结】(由教师提问,学生回答完成)

1、三极管的结构、符号和分类:两个结、三个区、三个极及各区特点 2、三极管的电流放大作用:1)工作电压:发射结正偏,集电结反偏;2)IC=βIB,用较小的基极电流控制较大的集电极电流;IE=IC+ IB。

3、三极管的特性曲线:输入特性;输出特性及三极管的三种工作状态。 【课后作业】

1、简述三极管的结构特点。

2、已知三极管的β=50,IB=10μA,工作于放大状态,求IC的大小。 3、若测得放大电路中有两个三极管,分别测得三极管A各电极对参考点的电位分别为U1=2.5V,U2=6V,U3=1.8V,三极管B各电极对参考点的电位分别为U1=-6V,U2=-3V,U3=-2.7V,判断A、B管是NPN还是PNP,并确定三个电极。

【教学反思】1、用课堂实验的法代替了复杂的原理分析,将内容在够用的前提下简化,同时也提高了学生的学习积极性和主动性,活跃了课堂气氛,培养了实践操作

的能力。2、课堂内容需课后反复练习来强化。


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