电工电子教案 三极管

1、课程指导方案（首页）20142015 学年第 一 学期课次课时2班级周次日期上课地点教学实施资讯示范小组讨论计划或项目实施实验实习实训学习情境名称三极管能力目标能够用万用表分辨三极管的极性与好坏。知识目标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及各个参数。教学资源教材、学习资料教学方法讨论法、实验法、引导法考核与评价教师评价作业1、简述三极管的结构特点；2、已知三极管的50，IB10µA，工作于放大状态，求IC的大小。教研室主任意见：签字：日期：课程学习指导意见教师授课教案教学过程设计： 1、学习任务：理解三极管的电流放大作用，掌握三极管的特性曲线

2、，并能判断三极管的工作状态2、提出要求：（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。知识准备：【课程导入】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。【授课内容】一、三极管的结构、符号和分类1、结构组成：由两个PN结、3个杂质半导体区域和三个电极组成，杂质半导体有P、N型两种。三个区：基区-很薄。一般仅有1微米至几十微米厚.发射区-发射区浓度很高。集电区-集电结截面积大于发射结截面积。两个PN

3、结：发射结-为发射区与基区之间的PN结。集电结-为集电区与基区之间的PN结。三个电极：发射极e、 基极b和集电极c; 分别从这三个区引出的电极。 三个区组成形式：有NPN型和PNP型两种。结构和符号如图下图所示。教师授课教案 发射区NNP发射极 E基极 B集电极 C发射结集电结 基区 集电区ECBNPN 型PPNEBCECBPNP 型2、分类： （展示三极管的实物）（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

4、 W二、三极管的放大作用（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>UEPNP管：UE>UB>UC电流分配关系： IE = IC + IB 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。教师授课教案序号项目12345IB/mA00.010.020.030.04IC/mA0.010.561.141.742.33IE/mA0.010.571.161.772.37根据

5、实验数据，分析三极管三个电极的电流关系，得出结论： IC=IB IE=IC+IB=(1+) IB IC>>IB ， ICIE三极管电流放大的实质：用较小的基极电流区控制较大的集电极电流。三、三极管的特性曲线三极管的特性曲线是指各电极间电压和电流之间的关系曲线。输入回路输出回路三极管特性曲线的测试电路1、输入特性曲线：uCE一定时，uBE和iB之间的关系。与二极管特性相似O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。教师授课教案2、输出特性曲线：uBE一定时，uCE和iC之间的关系。（1）截止区： c、e开

6、路IB < 0, IC = 0两个结反偏（UBUE）（2）放大区：c、e间电阻线性可变发射结正偏,集电结反偏(UC>UB>UE)（3)饱和区：c、e短路IC ¹ b IB 两个结正偏（UCUB）【补充内容】（一）三极管管脚及管型的判断1基极和管型的判断引导学生展开活动：（1）复习万用表的使用注意事项及测电阻的方法。（2）根据三极管的结构可知，在测量其极间电阻时，可将其等效为两个反向串联的二极管，即bbcccccccebebeecbbbbcbbebcc NPN PNP根据三极管结构示意图，讨论三极管各极间电阻的大小有何特点，据此制定判断三极管基极和管型的方案，并进行实

7、际操作加以验证，最后由学生归纳检测步骤。教师授课教案归纳总结：选用万用表R×100挡或R×1k挡：假设三个管脚中的任意一个管脚为基极，把一表笔接在假设的基极上，另一表笔分别接另外两根管脚，若测得的阻值都很大或都很小，调换表笔重新测试。调换表笔后所测得的电阻值与原来测得的电阻值正好相反，说明假设的基极是正确的。若测得的阻值一大一小，说明假设错误，需重新假设进行测试。以测试阻值都很小一次为准，若黑表笔接的是b极，则该管是NPN型管，否则是PNP型管。 2集电极c和发射极e的判断假设待测的两根管脚其中之一为集电极，用手把b极与假设的集电极一起捏住。若为NPN型管，把黑表笔接假设的

8、c极，红表笔接假设的e极，若指针摆动较大，说明假设正确，反之是错误的；若为PNP型管，把红表笔接假设的c极，黑表笔接假设的e极，若指针摆动较大，说明假设正确，否则不正确。集电极判断后，剩下的另一管脚是发射极。3硅管和锗管的判断使用R×100或R×1k测B、E间的电阻值，阻值在几十千欧的是硅管，小于几千欧的是锗管。教师授课教案（二）三极管的挑选1穿透电流ICEO的测量ICEO ：穿透电流，指基极开路时，c-e极间的反向电流。根据穿透电流的概念引导学生用万用表进行检测。选择万用表R×1K或R×100档，若为NPN型管把黑表笔接c极，红表笔接e极，若指针摆动较

9、大，说明ICEO大，反之小；若PNP型管，红表笔接c极，黑表笔接e极。提示：ICEO越小，管子性能越好。2电流放大系数hfe的测量正确地把三极管三个管脚插入万用表相应的插座，所测得值即为hfe，通过万用表面板指示即可直观看出。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 晶体管管脚 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，UBE0；PNP型；发射极电位最高，集电极电位最低，UBE0。硅管：基极电位与发射极电位大约相差0.7V

10、；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：NPN型，1B，2E，3C 晶体管：PNP型，1C，2B，3E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U12.7V，U24V，U32V，是判断三极管的管型，材料及三个管脚对应的电极。教师授课教案四、三极管的主要参数1、三极管为共发射极接法静态（直流）电流放大系数： 三极管为共发射极接法，在集电极-发射极电压UCE一定的条件下，由基极直流电流IB所引起的集电极直流电流与基极电流之比，称为共发射极静态（直流）电流放大系数， 记作: 动态（交流）电流放大系数：当集电极电压UCE为定值时，集电极电流变化量IC与基

11、极电流变化量IB之比，即：2、 极间反向截止电流（1）发射极开路，集电极基极反向截止电流ICBO。（2）基极开路，集电极发射极反向截止电流ICEO。ICEO是当三极管基极开路而集电结反偏和发射结正偏时的集电极电流。也叫穿透电流。ICEO（1）ICBO，他们均随温度的上升而增大。3、集电极最大允许电流ICM当IC超过一定数值时下降， 下降到正常值的2/3时所对应的IC值为ICM，当IC>ICM时，可导致三极管损坏。4、集电极最大耗散功率PCM集电极最大耗散功率是指三极管正常工作时最大允许消耗的功率。致击穿，施加在集电极发射极之间允许的最高反向电压。U(BR)CEO为发射极开路时集电结不致击

12、穿，施加在集电极基极之间允许的最高反向电压。U(BR)EBO为集电极开路时发射结不致击穿，施加在发射极基极之间允许的最高反向电压。教师授课教案【课堂练习】1半导体三极管有 型和 型，前者的图形符号是 ，后者的图形符号是 。2三极管工作在放大状态时，其 结必反偏， 结必正偏。集电极电流与基极电流的关系是 。3有三只晶体管，除和ICEO不同外，其他参数一样，用作放大器件时，应选用（ ）。A=50，ICEO=0.5mA B=140，ICEO=2.5mAC=10，ICEO=0.5mA4用万用表R×1k挡测量一只正常的三极管。用红表棒接触一只管脚，黑表棒接触另两只管脚时，测得的电阻都很大，则该三极管是（ ）。APNP型 B.NPN型 C.无法确定5用万用表的电阻挡测得三极管任意两管脚间的电阻均很小，说明该管（ ）。A两个PN结均击穿 B两个PN结均开路C发射结击穿，集电结正常 D 发射结正常，集电结击穿【课堂小结】1三极管是一种电流控制器件，有两个PN结，即发射结和集电结。按照两个PN结的组合方式不同，三极管分为NPN型和PNP型两大类。2三极管在发射结正偏、集电结反偏的条件下，具有电流放大作用；放大状态时，三个电极电流之间的关系是： IE = IC + IB IC IC IB三极管电流放大的实质是：用较小的基极电流控制较大的集电极电流。3三极管的测试：先判断基极和管型