模电教案 (陈燕熙)

1、教 案课程名称： 模拟电子技术_适用专业： 电子信息工程技术 _总 课 时： _ 64_任课教师： 陈燕熙_职 称： 无_ _重庆电信职业学院制二一五年三月六日填写说明1.教案编写要求内容简明、条理清楚、教学目的明确、教学内容设置合理、重点难点清晰；以简案为主。2.教案按一个教学单元编制，一个教学单元原则上为2-4课时，具体的课时可根据实际情况而定。3.单元内容：指本教学单元的主题内容，可以是课题、训练项目、工作任务或是教学模块。重庆电信职业学院课程教案单元内容半导体的基础知识单元序号01单元课时2教学手段多媒体+板书教学方法项目教学、讲授法教学课型理论 实训 （ ）教学目标能力目标掌握半导体

2、的基本知识。深刻理解PN结及单向导电特性原理。知识目标掌握半导体的基本知识。深刻理解PN结及单向导电特性原理。情感目标通过本节知识的学习，使学生深刻理解PN结及单向导电特性原理。任务定位教学重点PN结的特性。教学难点PN结的形成及其特性教学关键点掌握半导体的基本知识。PN结的单向导电特性教学过程设计备 注任务1 常用电子器件的测试与判断知识一 模电基本知识一、电子器件1元件：电阻器、电容器、变压器、开关2器件：电子管、晶体管、集成块二、电子线路：由器件、元件组成的具有一定功能的电路三、应用1通信无线电通信、激光通信、光纤通信、有线通信2控制电气控制技术、机电技术中电子技术的应用，使自动控制更精

3、确、迅速、灵敏3文化生活电子技术的应用为人们的精神生活和文化交流提供方便提出问题：就自己的生活谈谈电子技术的应用四、本课程的目标1掌握常用电子元器件的工作特性、参数检测方法等。2掌握各种电子线路的基本概念，了解常用的单元电路的工作原理。3了解常用集成电路的功能特性，看懂集成电路功能表。4培养分析和解决问题的能力。五、本课程的学习方法注意观察仔细听课积极思维重视复习勤于实践知识二 半导体的基础知识一、 半导体的特性1、半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间的物体。（1）、用于制造半导体器件的半导体材料：硅、锗、砷化镓及金属氧化物。（2）、常用的半导体材料：硅、锗。2、半导体的特性（1）热敏特性 温

4、度的变化会使半导体的电导率发生显著的变化，利用半导体的电阻率对温度特别灵敏，可做成各种热敏元件。 （2）光敏特性 光照可以改变半导体的电导率。在没有光照时，电阻可高达几十兆欧；受光照时，电阻可以降到几十千欧。利用这种特性可以制作光电晶体管、光耦合器和光电池等。 （3）掺杂特性 掺杂可以提高其导电能力，因此可用来制作各种热敏、光敏器件，用于自动控制和自动测量中。若在纯净半导体中 掺入微量的杂质，其导电性能也可以得到明显的提高，因此，可以通过掺入不同种类和数量的杂质元素来制成二极管、三极管等各种不同用途的半导体器件。二、本证半导体1、本证半导体:纯净的不含任何杂质、晶体结构排列整齐的半导体。（1）

5、原子：由带正电的原子核和带负电的核外电子组成。 图 1-2 电子和空穴的填补运动(2)自由电子:在一定温度下，若受光和热的激发，晶体结构中的少数价电子将会挣脱原子核的束缚成为自由电子。（3）空穴：在自由电子挣脱原子核束缚后，在原来共价键的相应位置留下的一个空位。（4）电子空穴对：成对出现的自由电子与空穴。2本征半导体的特征：自由电子数目与空穴的数目是相等的。3本征半导体内部结构：在一定温度下，若受光和热的激发，晶体结构中的少数价电子将会挣脱原子核的束缚成为自由电子。在自由电子挣脱原子核束缚后，在原来共价键的相应位置留下的一个空位。自由电子与空穴是成对出现的。此时原子失去电子带正电，相当于空穴带

6、正电。于此同时有空穴的原子会吸引相邻的原子的价电子来填补空穴，于是形成了新的空穴，并继续吸引新的价电子转移到新的空穴上，如图1-2所示。如此继续不断，在晶体不断，在晶体内则形成了自由电子的运动和空穴的反方向运动。自由电子和空穴都是运载电荷的粒子。（1）载流子：运载电荷的粒子。（2）本证半导体在外电场的作用下，两种载流子的运动方向相反，形成的电流方向相同。三、杂质半导体在本证半导体内部，自由电子和空穴总是成对出现的，因此，对外呈电中性。如果在本证半导体中掺入少量的其他元素，就会使半导体的导电能力发生显著变化。根据掺入杂质的不同，可形成两种不同的杂质半导体，即N型半导体和P型半导体。1、 N型半导

7、体（1） 定义：在单晶硅中掺入五价磷形成的半导体就是N型半导体（2） 特征：A、多数载流子是自由电子B、少数载流子是空穴C、自由电子数目大于空穴数目图1-3 N型半导体 2、P型半导体 （1）定义：在纯净半导体硅或者锗中掺入少量的三价杂质元素如硼形成的半导体就是P型半导体 （2）特征： A、多数载流子是空穴 B、少数载流子是自由电子 C、空穴的数目大于自由电子的数目图1-4 P型半导体四、PN结及导电特性 1、PN结的形成 在一块本证半导体晶片上，通过一定的掺杂工艺，可使一边形成P型半导体而另一边形成N型半导体。在N型和P型半导体交界面两侧，由于载流子浓度的差别，N区的自由电子向P去扩散，而P

8、区的空穴向N区扩散如图1-5所示。P区一侧因失去空穴留下不能移动的负离子，N区一侧因失去电子而留下不能移动的正离子。这些离子被固定排列在半导体晶体的晶格中，不能自由移动，因此并不参与导电。这样，在交界面两侧形成一个带异性电荷的离子层，称为空间电荷区，又称耗尽层或者PN结；并产生内电场，其方向是从N区指向P区。PN结是构成各种半导体器件的基本单元。图1-5 PN结的形成2、PN结的单向导电特性。（1）PN结的正向偏置A、P端接电源正极，N端接电源负极则称正向偏置。B、外加电源产生的外电场方向与PN结产生的内电场方向相反。C、削弱了内电场，使PN结变薄。D、有利于两区多数载流子向对方扩散，形成正向

9、电流。E、测的正向电流较大，PN结呈现低电阻，称PN结正向导通。图1-6 结的正向偏置（2）PN结的反向偏置A、P端接电源负极，N端接电源正极则称反向偏置。B、外加电源产生的外电场方向与PN结产生的内电场方向一致。C、加强了内电场，使PN结加宽。D、阻碍了两区多数载流子向对方扩散运动。E、在外电场的作用下，只有少数载流子形成很小的电流，称为反向电流。F、测的电流近似为零，PN结呈现高电阻，称为PN结反向截止。图的反向偏置（3）PN结的单向导电性：加正向电压导通，加反向电压截止。注：少数载流子是由于热激发产生的，因而PN结的反向电流受温度影响很大。本节课注重培养学生的学习兴趣思考题与作业判断题：

10、1、在半导体内部,只有电子是载流子。( )2、在外电场作用下,半导体中同时出现电子电流和空穴电流。( )3、在本征半导体中，自由电子数目比空穴数目多得多。( )4、在外电场作用下,半导体中同时出现电子电流和空穴电流。( )填空题：1、半导体不同于导体和绝缘体的三大独特性质为_ _和光敏性。 2、常见的半导体材料有_ _3、N型半导体的多数载流子是_ ,少数载流子是_.4、PN结具有_特性，及加_PN结导通，加_PN结截止。教材及参考资料教材：1 姜俐侠. 模拟电子技术项目式教程. 机械工业出版社,2011.2参考资料：1 胡宴如. 模拟电子技术基础. 高等教育出版社,20082 刘润华. 模拟

11、电子技术基础. 中国石油大学出版社,20073 华成英. 童诗白. 模拟电子技术基础(第四版). 高等教育出版社,2006教学反思本节知识比较基础，学生接受起来很容易，上课反响不错。重庆电信职业学院课程教案单元内容晶体二极管单元序号02单元课时2教学手段多媒体+板书教学方法项目教学、讲授法教学课型 理论 实训 （ ）教学目标能力目标熟练掌握半导体二极管的物理结构、工作原理和特性曲线。熟练掌握半导体二极管的主要参数。知识目标熟练掌握半导体二极管的物理结构、工作原理和特性曲线。熟练掌握半导体二极管的主要参数。掌握硅管与锗管的特性差异。情感目标通过本部分知识的学习，使学生在电路设计中能够正确选择和使

12、用二极管。任务定位教学重点半导体二极管的工作原理、特性曲线和主要参数。教学难点半导体二极管的主要参数。教学关键点半导体二极管的物理结构、工作原理和特性曲线。半导体二极管的主要参数。教学过程设计备 注任务1 常用电子器件的测试与判断知识三 晶体二极管一、晶体二极管1. 外形图2例1电路图如图1(a)所示，晶体二极管由密封的管体和两条正、负电极引线所组成。管体外壳的标记通常表示正极。图1 晶体二极管的外形和符号2. 图形、文字符号如图1(b)所示，晶体二极管的图形由三角形和竖杠所组成。其中，三角形表示正极，竖杠表示负极。V为晶体二极管的文字符号。二、晶体二极管的单向导电性动画 晶体二极管的单向导电

13、性1. 正极电位负极电位，二极管导通；2.正极电位负极电位，二极管截止。即二极管正偏导通，反偏截止。这一导电特性称为二极管的单向导电性。例1 图1所示电路中，当开关S闭合后，H1、H2两个指示灯，哪一个可能发光？解 由电路图可知，开关S闭合后，只有二极管V1正极电位高于负极电位，即处于正向导通状态，所以H1指示灯发光。二、二极管的伏安特性动画 二极管的伏安特性1定义二极管两端的电压和流过的电流之间的关系曲线叫作二极管的伏安特性。2测试电路：如图2所示。3伏安特性曲线：如图3所示。4特点(1) 正向特性 正向电压VF小于门坎电压VT时，二极管V截止，正向电流IF =0；图3 二极管伏安特性曲线其

14、中，门槛电压 VF VT时，V导通，IF急剧增大。导通后V两端电压基本恒定：结论：正偏时电阻小，具有非线性。(2) 反向特性反向电压VR VRM时，IR剧增，此现象称为反向电击穿。对应的电压VRM称为反向击穿电压。结论：反偏电阻大，存在电击穿现象。三、二极管的简单测试用万用表检测二极管如图4所示。1判别正负极性万用表测试条件：R 100 W 或R 1 kW；图4 万用表检测二极管将红、黑表笔分别接二极管两端。所测电阻小时，黑表笔接触处为正极，红表笔接触处为负极。2判别好坏万用表测试条件：R 1 kW。(1) 若正反向电阻均为零，二极管短路；(2) 若正反向电阻非常大，二极管开路。(3) 若正向

15、电阻约几千欧姆，反向电阻非常大，二极管正常。四、二极管的分类、型号和参数1分类(1) 按材料分：硅管、锗管；(2) 按PN结面积：点接触型(电流小，高频应用)、面接触型(电流大，用于整流)；(3) 按用途：如图5所示，图5 二极管图形符号例如利用单向导电性把交流电变成直流电的整流二极管；利用反向击穿特性进行稳压的稳压二极管；利用反向偏压改变PN结电容量的变容二极管；利用磷化镓把电能转变成光能的发光二极管；将光信号转变为电信号的光电二极管。2型号举例如下整流二极管2CZ82B稳压二极管2CW50变容二极管2AC1等等。3主要参数(1) 普通整流二极管 最大整流电流IFM：二极管允许通过的最大正向

16、工作电流平均值。 最高反向工作电压VRM：二极管允许承受的反向工作电压峰值。 反向漏电流IR：规定的反向电压和环境温度下，二极管反向电流值。(2) 稳压二极管主要参数：稳定电压VZ、稳定电流IZ、最大工作电流IZM、最大耗散功率PZM、动态电阻rZ等。思考题与作业、是非题1二极管中硅管的热稳定性比锗管好。（）2整流二极管属于点接触型二极管，混频管属于面接触型二极管。（）3二极管伏安特性曲线反映的是二极管中流过的电流与两端电压之间的关系。（）4当二极管反向击穿，二极管中流过的电流急剧上升，而两端电压基本保持不变。（）5发光二极管作用是电能转换成光能，与光电二极管的作用相反。、 选择题1稳压二极管

17、工作在（）状态。A正向导通B正向死区C反向截止D反向击穿2硅管正向导通电压是（）。A0.1B0.3C0.5D0.7答案：、是非题对，错，对，对、 选择题D，D教材及参考资料教材：1 姜俐侠. 模拟电子技术项目式教程. 机械工业出版社,2011.2参考资料：1 胡宴如. 模拟电子技术基础. 高等教育出版社,20082 刘润华. 模拟电子技术基础. 中国石油大学出版社,20073 华成英. 童诗白. 模拟电子技术基础(第四版). 高等教育出版社,2006教学反思对于二极管的伏安特性的掌握有点难度。重庆电信职业学院课程教案单元内容晶体三极管的基本知识单元序号03单元课时2教学手段多媒体+板书教学方法

18、项目教学、讲授法教学课型理论 实训 （ ）教学目标能力目标熟练掌握晶体三极管的放大作用；掌握共发射极电路的输入、输出特性曲线；知识目标掌握晶体三极管结构、工作电压、基本连接方式和电流分配关系。熟练掌握晶体三极管的放大作用；掌握共发射极电路的输入、输出特性曲线；掌握主要参数及温度对参数的影响。情感目标通过本节知识的学习，要求学生在设计电路时能够灵活选用三极管。任务定位教学重点晶体三极管的放大作用；共发射极电路的输入、输出特性曲线；教学难点共发射极电路的输入、输出特性曲线；教学关键点晶体三极管的放大作用；共发射极电路的输入、输出特性曲线；教学过程设计备 注任务1 常用电子器件的测试与判断知识四 晶

19、体三极管晶体三极管：是一种利用输入电流控制输出电流的电流控制型器件。图1 三极管外形特点：管内有两种载流子参与导电。一、三极管的结构、分类和符号（一）、晶体三极管的基本结构1三极管的外形：如图1所示。2特点：有三个电极，故称三极管。3三极管的结构：如图2所示。图2 三极管的结构图晶体三极管有三个区发射区、基区、集电区；两个PN结发射结(BE结)、集电结(BC结)；三个电极发射极e(E)、基极b(B)和集电极c(C)；两种类型PNP型管和NPN型管。工艺要求：发射区掺杂浓度较大；基区很薄且掺杂最少；集电区比发射区体积大且掺杂少。（二）、晶体三极管的符号晶体三极管的符号如图3所示。箭头：表示发射结

20、加正向电压时的电流方向。图3 三极管符号文字符号：V（三）、晶体三极管的分类1三极管有多种分类方法。按内部结构分：有NPN型和PNP型管；按工作频率分：有低频和高频管；按功率分：有小功率和大功率管；按用途分：有普通管和开关管；按半导体材料分：有锗管和硅管等等。2国产三极管命名法：见电子线路P249附录二。例如：3DG表示高频小功率NPN型硅三极管；3CG表示高频小功率PNP型硅三极管；3AK表示PNP型开关锗三极管等。二、三极管的工作电压和基本连接方式（一）晶体三极管的工作电压三极管的基本作用是放大电信号；工作在放大状态的外部条件是发射结加正向电压，集电结加反向电压。图4 三极管电源的接法如图

21、4所示：V为三极管，GC为集电极电源，GB为基极电源，又称偏置电源，Rb为基极电阻，Rc为集电极电阻。（二）晶体三极管在电路中的基本连接方式如图5所示，晶体三极管有三种基本连接方式：共发射极、共基极和共集电极接法。最常用的是共发射极接法。图5 三极管在电路中的三种基本联接方式三、 三极管内电流的分配和放大作用（一）电流分配关系动画 三极管的电流分配关系测量电路如图6所示：调节电位器，测得发射极电流、基极电流和集电极电流的对应数据如表1所示。表1IB/mA-0.00100.010.020.030.040.05IC/mA0.0010.010.561.141.742.332.91IE/mA00.01

22、0.571.161.772.372.96由表1可见，三极管中电流分配关系如下： 因IB很小，则 IC IE 说明：图7 ICBO和ICEO示意图1时，IC=-IB=ICBO。ICBO称为集电极基极反向饱和电流，见图7(a)。一般ICBO很小，与温度有关。2时，。ICEO称为集电极发射极反向电流，又叫穿透电流，见图7(b)。图.6 三极管三个电流的测量ICEO越小，三极管温度稳定性越好。硅管的温度稳定性比锗管好。（二）晶体三极管的电流放大作用动画 三极管的电流放大作用由表1得出结论：1三极管有电流放大作用基极电流微小的变化，引起集电极电流IC较大变化。2交流电流放大系数 b表示三极管放大交流电流

23、的能力 3直流电流放大系数表示三极管放大直流电流的能力 4通常，所以可表示为 考虑ICEO，则 四、三极管的输入和输出特性图9 共发射极输入特性曲线（一）共发射极输入特性曲线动画 三极管的输入特性输入特性曲线：集射极之间的电压VCE一定时，发射结电压VBE与基极电流IB之间的关系曲线，如图9所示。由图可见：1当VCE 2 V时，特性曲线基本重合。2当VBE很小时，IB等于零，三极管处于截止状态；3当VBE大于门槛电压(硅管约0.5 V，锗管约0.2 V)时，IB逐渐增大，三极管开始导通。4三极管导通后，VBE基本不变。硅管约为0.7 V，锗管约为0.3 V，称为三极管的导通电压。5VBE与IB

24、成非线性关系。（二）晶体三极管的输出特性曲线动画 三极管的输出特性图10 三极管的输出特性曲线输出特性曲线：基极电流一定时，集、射极之间的电压与集电极电流的关系曲线，如图10所示。由图可见：输出特性曲线可分为三个工作区。1截止区条件：发射结反偏或两端电压为零。特点：。2饱和区条件：发射结和集电结均为正偏。特点：。称为饱和管压降，小功率硅管约0.3 V，锗管约为0.1 V。3放大区条件：发射结正偏，集电结反偏。特点：受控制，即。在放大状态，当IB一定时，IC不随VCE变化，即放大状态的三极管具有恒流特性。思考题与作业预习三极管的测试方法教材及参考资料教材：1 姜俐侠. 模拟电子技术项目式教程.

25、机械工业出版社,2011.2参考资料：1 胡宴如. 模拟电子技术基础. 高等教育出版社,20082 刘润华. 模拟电子技术基础. 中国石油大学出版社,20073 华成英. 童诗白. 模拟电子技术基础(第四版). 高等教育出版社,2006教学反思本部分知识，学生学习起来有一定的难度，主要是对于三极管的三种工作状态不好把握。重庆电信职业学院课程教案单元内容三极管主要参数与测试单元序号04单元课时2教学手段多媒体+板书教学方法项目教学、讲授法教学课型理论 实训 （ ）教学目标能力目标掌握三极管的测试方法知识目标了解三极管的主要参数掌握三极管的测试方法情感目标通过本节知识的学习，使学生掌握掌握三极管的

26、测试方法。任务定位教学重点掌握三极管的测试方法教学难点掌握三极管的测试方法教学关键点掌握三极管的测试方法教学过程设计备 注任务1 常用电子器件的测试与判断知识五 三极管的测试一、三极管主要参数三极管的参数是表征管子的性能和适用范围的参考数据。(一)共发射极电流放大系数1直流放大系数。2交流放大系数。电流放大系数一般在10 100之间。太小，放大能力弱，太大易使管子性能不稳定。一般取30 80为宜。(二)极间反向饱和电流1集电极基极反向饱和电流ICBO。2集电极发射极反向饱和电流ICEO。 反向饱和电流随温度增加而增加，是管子工作状态不稳定的主要因素。因此，常把它作为判断管子性能的重要依据。硅管

27、反向饱和电流远小于锗管，在温度变化范围大的工作环境应选用硅管。(三)极限参数1. 集电极最大允许电流ICM三极管工作时，当集电极电流超过ICM时，管子性能将显著下降，并有可能烧坏管子。2. 集电极最大允许耗散功率PCM当管子集电结两端电压与通过电流的乘积超过此值时，管子性能变坏或烧毁。3. 集电极发射极间反向击穿电压V(BR)CEO管子基极开路时，集电极和发射极之间的最大允许电压。当电压越过此值时，管子将发生电压击穿，若电击穿导致热击穿会损坏管子。二、三极管的简单测试（一）硅管或锗管的判别判别电路如图1所示。当V =0.60.7 V时，为硅管；当V=0.10.3V时，为锗管。 图1判别硅管和锗

28、管的测试电路 图2估测b的电路（二）估计比较 b 的大小NPN管估测电路如图2所示。万用表设置在挡，测量并比较开关S断开和接通时的电阻值。前后两个读数相差越大，说明管子的 b 越高，即电流放大能力越大。估测PNP管时，将万用表两只表笔对换位置。（三）估测ICEONPN管估测电路如图3所示。所测阻值越大，说明管子的越小。若阻值无穷大，三极管开路；若阻值为零，三极管短路。测PNP型管时，红、黑表笔对调，方法同前。（四）NPN管型和PNP管型的判断图3 的估测图4 基极b的判断将万用表设置在R 1 kW 或R 100 W 挡，用黑表笔和任一管脚相接(假设它是基极b)，红表笔分别和另外两个管脚相接，如

29、果测得两个阻值都很小，则黑表笔所连接的就是基极，而且是NPN型的管子。如图4(a)所示。如果按上述方法测得的结果均为高阻值，则黑表笔所连接的是PNP管的基极。如图4(b)所示。（五）e、b、c三个管脚的判断首先确定三极管的基极和管型，然后采用估测 b 值的方法判断c、e极。方法是先假定一个待定电极为集电极(另一个假定为发射极)接入电路，记下欧姆表的摆动幅度，然后再把两个待定电极对调一下接入电路，并记下欧姆表的摆动幅度。摆动幅度大的一次，黑表笔所连接的管脚是集电极c，红表笔所连接的管脚为发射极e，如图2所示。测PNP管时，只要把图2电路中红、黑表笔对调位置，仍照上述方法测试。通过学生动手实践达到

30、掌握万用表的使用方法思考题与作业P36 1-5教材及参考资料教材：1 姜俐侠. 模拟电子技术项目式教程. 机械工业出版社,2011.2参考资料：1 胡宴如. 模拟电子技术基础. 高等教育出版社,20082 刘润华. 模拟电子技术基础. 中国石油大学出版社,20073 华成英. 童诗白. 模拟电子技术基础(第四版). 高等教育出版社,2006教学反思三极管的测试，一直是本课程的教学难点和重点，学生理解起来有点吃力。重庆电信职业学院课程教案单元内容场效应管单元序号05单元课时2教学手段多媒体+板书教学方法项目教学、讲授法教学课型理论 实训 （ ）教学目标能力目标了解MOS管的工作原理、特性曲线和主

31、要参数。知识目标了解MOS管的工作原理、特性曲线和主要参数。情感目标通过本节知识的学习，使学生掌握MOS管的工作原理、特性曲线。任务定位教学重点了解MOS管的工作原理、特性曲线。教学难点了解MOS管的工作原理、特性曲线。教学关键点了解MOS管的工作原理、特性曲线。教学过程设计备 注任务1 常用电子器件的测试与判断知识六 场效应管场效应管：是利用输入电压产生的电场效应控制输出电流的电压控制型器件。特点：管子内部只有一种载流子参与导电，称为单极型晶体三极管。一、 结型场效应管（一）结构和符号N沟道结型场效应管的结构、符号如图1所示；P沟道结型场效应管如图1所示。特点：由两个PN结和一个导电沟道所组

32、成。三个电极分别为源极S、漏极D和栅极G。漏极和源极具有互换性。工作条件：两个PN结加反向电压。 图1N沟道结型场效应管 图2 P沟道结型场效应管（二）工作原理动画 结型场效应管的工作原理以N沟道结型场效应管为例，原理电路如图3所示。工作原理如下：图3 N沟道结型场效应管的工作原理；。在漏源电压不变条件下，改变栅源电压，通过PN结的变化，控制沟道宽窄，即沟道电阻的大小，从而控制漏极电流。结论：1 结型场效应管是一个电压控制电流的电压控制型器件。2.输入电阻很大。一般可达107 108 W。三、结型场效应管的特性曲线和跨导1转移特性曲线反映栅源电压对漏极电流的控制作用。如图5所示，若漏源电压一定

33、：当栅源电压时，漏极电流，称为饱和漏极电流；当栅源电压向负值方向变化时，漏极电流逐渐减小；当栅源电压时，漏极电流，称为夹断电压。 图5 结型管的转移特性曲线 图6结型管的输出特性曲线2输出特性曲线表示在栅源电压一定条件下，漏极电流与漏源电压之间的关系。如图6所示。(1) 可调电阻区(图中区)不变时，随作线性变化，漏源间呈现电阻性；栅源电压越负，输出特性越陡，漏源间的电阻越大。结论：在区中，场效应管可看作一个受栅源电压控制的可变电阻。(2) 饱和区(图中区)一定时，的少量变化引起较大变化，即受控制。当不变时，不随变化，基本上维持恒定值，即对呈饱和状态。结论：在区中，场效应管具有线性放大作用。(3

34、) 击穿区(图中区)当增至一定数值后，剧增，出现电击穿。如果对此不加限制，将损坏管子。因此，管子不允许工作在这个区域。3跨导(gm)反映在线性放大区对的控制能力。单位是 mA/V。 二、 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管是一种栅极与源极、漏极之间有绝缘层的场效应管，简称MOS管。特点：输入电阻高，噪声小。分类：有P沟道和N沟道两种类型；每种类型又分为增强型和耗尽型两种。（一）结构和工作原理1N沟道增强型绝缘栅场效应管N沟道增强型绝缘栅场效应管的结构及符号如图2.2.7所示。 图7 N沟道增强型绝缘栅场效应管 图8 N沟道增强型绝缘栅场效应管工作原理N沟道增强型绝缘栅场效应管的工作原理如图8所示。(

35、1) 当，在漏、源极间加一正向电压时，漏源极之间的电流。(2) 当，在绝缘层和衬底之间感应出一个反型层，使漏极和源极之间产生导电沟道。在漏、源极间加一正向电压时，将产生电流ID。开启电压：增强型MOS管开始形成反型层的栅源电压。(3) 在时若，反型层消失，无导电沟道，；若，出现反型层即导电沟道，D、S之间有电流流过；若逐渐增大，导电沟道变宽，也随之逐渐增大，即控制的变化。2N沟道耗尽型绝缘栅场效应管N沟道耗尽型绝缘栅场效应管图9 N沟道耗尽型绝缘栅场效应管结构及符号如图9所示。特点：管子本身已形成导电沟道。工作原理：在时，若，导电沟道有电流；当，并逐渐增大时，导致沟道变宽，使ID增大；当，并逐

36、渐增大此负电压，导致沟道变窄，使减小。实现对的控制。夹断电压：使时的栅源电压。二、绝缘栅场效应管的特性曲线和跨导以N沟道MOS管为例。1转移特性曲线N沟道MOS管的转移特性曲线如图1.4.10所示。增强型：当时，；当时，。耗尽型：当时，；当为负电压时减小；当时，。图12 MOS管的图形符号 图10 N沟道MOS管转移特性曲线 图11 N沟道MOS管输出特性2输出特性曲线N沟道MOS管输出特性曲线如图11所示。有三个区：可调电阻区(区)、饱和区(区)和击穿区(区)。其含义与结型管输出特性曲线三个区相同。3跨导三、绝缘栅场效应管的图形符号符号如图12所示。N、P沟道的区别在于图中箭头的指向相反。三

37、、场效应管的主要参数和特点（一）主要参数1直流参数(1) 开启电压VT在为定值的条件下，增强型场效应管开始导通(达到某一定值，如10 mA)时，所需加的值。(2) 夹断电压VP在为定值的条件下，耗尽型场效应管减小到近于零时的值。(3) 饱和漏极电流耗尽型场效应管工作在饱和区且时，所对应的漏极电流。(4) 直流输入电阻栅源电压与对应的栅极电流之比。场效应管输入电阻很高，结型管一般在107 W 以上；绝缘栅管则更高，一般在109 W 以上。2 交流参数(1) 跨导一定时，漏极电流变化量和引起这个变化的栅源电压变化量之比。它表示了栅源电压对漏极电流的控制能力。(2) 极间电容场效应管三个电极之间的等

38、效电容CGS、CGD、CDS。一般为几个皮法，结电容小的管子，高频性能好。4极限参数(1) 漏极最大允许耗散功率与的乘积不应超过的极限值。(2) 漏极击穿电压漏极电流开始剧增时所加的漏源间的电压。（二）场效应管的特点特点列于表1中，供比较参考。表1 场效应管与普通三极管比较表项目器件名称晶体三极管场效应管极型特点双极型单极型控制方式电流控制电压控制类型PNP型、NPN型N沟道、P沟道放大参数b = 50 200gm =1000 5000 A/V输入电阻102104 W1071015 W噪声较大较小热稳定性差好抗辐射能力差强制造工艺较复杂简单、成本低对三极管对照讲解思考题与作业P34 1-1教材

39、及参考资料教材：1 姜俐侠. 模拟电子技术项目式教程. 机械工业出版社,2011.2参考资料：1 胡宴如. 模拟电子技术基础. 高等教育出版社,20082 刘润华. 模拟电子技术基础. 中国石油大学出版社,20073 华成英. 童诗白. 模拟电子技术基础(第四版). 高等教育出版社,2006教学反思本节知识，是作为了解内容学习，学生的学习兴趣不高。重庆电信职业学院课程教案单元内容放大器的基本知识单元序号06单元课时2教学手段多媒体+板书教学方法项目教学、讲授法教学课型理论 实训 （ ）教学目标能力目标掌握放大器的放大倍数计算方法。知识目标了解放大电路的基本概念掌握放大器的放大倍数和增益的计算方

40、法。情感目标通过本节知识的学习，使学生掌握放大器的放大倍数计算方法。任务定位教学重点放大器的放大倍数和增益的计算方法。教学难点放大器的放大倍数和增益的计算方法。教学关键点放大器的放大倍数和增益的计算方法。教学过程设计备 注任务2 语音输入放大电路的制作知识一 放大器的基本概念一、放大器概述放大器：把微弱的电信号放大为较强电信号的电路。基本特征是功率放大。扩音机是一种常见的放大器，如图1所示。声音先经过话筒转换成随声音强弱变化的电信号；再送入电压放大器和功率放大器进行放大；最后通过扬声器把放大的电信号还原成比原来响亮得多的声音。 图1 扩音机框图 图2 放大器的框图二、放大器的放大倍数放大器的框

41、图如图2所示。左边是输入端，外接信号源，vi、ii分别为输入电压和输入电流；右边是输出端，外接负载，vo、io分别为输出电压和输出电流。 （一）放大倍数的分类1电压放大倍数 2电流放大倍数 3功率放大倍数 三者关系为 （二）放大器的增益增益G：用对数表示放大倍数。单位为分贝(dB)。1功率增益GP =10lgAP(dB) 2电压增益Gv =20lgAv(dB) 3电流增益Gi =20lgAi (dB) 增益为正值时，电路是放大器，增益为负值时，电路是衰减器。例如，放大器的电压增益为20 dB，则表示信号电压放大了10倍。又如，放大器的电压增益为-20 dB，这表示信号电压衰减到1/10，即放大

42、倍数为0.1。三、放大电路的分类1.按放大电路的用途划分电压放大电路电流放大电路功率放大电路2.按晶体管在放大电路中的连接方式划分 （1）共发射级放大电路 有电压、电流放大能力。 （2）共集电极放大电路 有电流放大能力。 （3）共基级放大电路 具有电压放大能力。知识二 单级低频小信号放大器图1 单管共发射极放大电路单级低频小信号放大器：工作频率在20 Hz到20 kHz内、电压和电流都较小的单管放大电路。一、电路的组成和电路图的画法1电路组成单管共发射极放大电路如图1(a)所示。2元件作用GB基极电源。通过偏置电阻Rb，保证发射结正偏。GC集电极电源。通过集电极电阻RC，保证集电结反偏。Rb偏

43、置电阻。保证由基极电源GB向基极提供一个合适的基极电流。RC集电极电阻。将三极管集电极电流的变化转换为集电极电压的变化。C1、C2耦合电容。防止信号源以及负载对放大器直流状态的影响；同时保证交流信号顺利地传输。即“隔直通交”。实际电路通常采用单电源供电，如图1(b)所示。3电路图的画法如图3所示。“”表示接地点，实际使用时，通常与设备的机壳相连。RL为负载，如扬声器等。 图2 单电源供电的习惯画法图 3 C1、C2非电解电容器的画法二、电路中电压和电流符号写法的规定1直流分量：用大写字母和大写下标的符号，如IB表示基极的直流电流。2交流分量瞬时值：用小写字母和小写下标的符号，如ib表示基极的交

44、流电流。3总量瞬时值：是直流分量和交流分量之和，用小写字母和大写下标的符号，如iB 、IB、ib，即表示基极电流的总瞬时值。放大电路是本门课程的基础，学生的入门学科，要求学生必须掌握相关知识思考题与作业P91 2-5、2-6教材及参考资料教材：1 姜俐侠. 模拟电子技术项目式教程. 机械工业出版社,2011.2参考资料：1 胡宴如. 模拟电子技术基础. 高等教育出版社,20082 刘润华. 模拟电子技术基础. 中国石油大学出版社,20073 华成英. 童诗白. 模拟电子技术基础(第四版). 高等教育出版社,2006教学反思本节知识是放大器的入门知识，学习还比价感兴趣，课堂气氛不错。重庆电信职业

45、学院课程教案单元内容放大器的静态工作点及放大和反相作用单元序号07单元课时2教学手段多媒体+板书教学方法项目教学、讲授法教学课型理论 实训 （ ）教学目标能力目标静态工作点的估算共发射极电路的放大和反相作用知识目标掌握静态工作点的估算方法了解温度对静态工作点的影响理解共发射极电路的放大和反相作用情感目标通过本节知识的学习，使学生掌握静态工作点的估算方法任务定位教学重点共发射极电路的放大和反相作用教学难点共发射极电路的放大和反相作用教学关键点静态工作点的估算共发射极电路的放大和反相作用教学过程设计备 注任务2 语音输入放大电路的制作图1 静态工作点知识三 放大器的静态工作点一、静态工作点的概述动

46、画 放大器的静态工作点静态：无信号输入(vi =0)时电路的工作状态。1静态工作点Q如图1所示，静态时晶体管直流电压VBE、VCE和对应的IB、IC值。分别记作VBEQ、IBQ、VCEQ和ICQ。 VBEQ：硅管一般为0.7 V，锗管为0.3 V。例1在图1所示单级放大器中，设，b=60。求放大器的静态工作点。解 从电路可知，晶体管是NPN型，按照约定视为硅管，则VBEQ =0.7 V，则2静态工作点对放大器工作状态的影响放大器的静态工作点是否合适，对放大器的工作状态影响非常大。若把图1中的Rb除掉，电路如图2所示，则IBQ =0，当输入端加正弦信号电压vi时，在信号正半周，发射结正偏而导通，

47、输入电流ib随vi变化。在信号负半周，发射结反偏而截止，输入电流ib等于零。即波形产生了失真。 图2 除去Rb时放大器工作不正常 图3基极电流的合成图4 放大器各处电压、电流波形如果阻值适当，则IBQ不为零且有合适的数值。当输入端有交流信号vi通过C1加到晶体管的发射结时，基极电流在直流电流IBQ的基础上随vi变化，即交流叠加在直流上，如图3所示。如果的值大于的幅值，那么基极的总电流IBQ+ib始终是单方向的电流，即它只有大小的变化，没有正负极性的变化，这样就不会使发射结反偏而截止，从而避免了输入电流ib的波形失真。综上可见，一个放大器的静态工作点是否合适，是放大器能否正常工作的重要条件。由电

48、源和偏置电阻Rb组成的电路，就是为了提供合适的偏流而设置的，称为偏置电路。二、共发射极电路的放大和反相作用1信号放大与反相电路如图4所示。交流信号电压vi 如图4(a)所示经过电容C1作用在晶体管的发射结，引起基极电流的变化，这时基极总电流为iB=IBQ+ib，波形如图4(b)所示。由于基极电流对集电极电流的控制作用，集电极电流在静态值ICQ的基础上跟着ib变化，波形如图4 (c)所示。即iC=ICQ+ic。同样，集电极与发射极电压也是静态电压VCEQ和交流电压vce两部分合成，即 vCE =VCEQ+vce 由于集电极电流iC流过电阻Rc时，在Rc上产生电压降iCRc，则集电极与发射极间总的电压应为 比较上面两式可得 式中负号表示增加时将减小，即与反相。故的波形如图4(d)所示。经耦合电容C2的“隔直通交”，放大器输出