电子技术教案

玉溪工业财贸学校玉溪高级技工学校

教案本

2009—2010学年上学期

校风：学进业精

教风：言传身教

学风：德技双优

科目：模拟电子

班级：08级机电一体化1、2班

教师：侯跃云

教案书写要求

一、各任课教师在把握大纲、钻研教材、了解学生的基础上应认真编写教案，教案

的编写必须使用统一的备课本，教案的编写至少要在课前一周完成。

二、编写教案应按要求写出每章节授课的目的要求、重点难点、板书的规划、教学

准备、教学方法、图示、小结、作业布置等，重点内容须详写教案。授课结束应及时填

写课后心得进行小结。

三、每学期第十周、第十九周教务处要对教案进行检查，并将检查结果记入“教案

检查情况登记表”。

课程表

--二四五

1—208机电一体化1班

3T08机电一体化2班08机电一体化1班

5—608机电一体化2班

教案检查

检查时间检查结果教研室负责人签字

教学进度检查

检查时间完成情况备注教研室负责人签字

学期授课计划

1、对半导体器件各种性能参数的了解和掌握

教

学2、熟练的应用电烙铁对各种电子元器件的焊接

目

的3、掌握单相整流电路和滤波电路

要

求4、学会放大电路的应用

教

难

点

学1、二极管和三极管的参数及特性

中

心2、电烙铁的焊接

内

容3、单相桥式整流电路

及

重4、共射极基本放大电路

点

、5、负反馈放大电路

综

运

用

合1、理论课教学

教

学2、实验室与理论教学

方

法

手

段

的

安

接

的焊

电路

整流

桥式

单相

排1、

焊接

路的

大电

馈放

负反

2、

布置

作业

）

单兀

节或

（章、

内容

教学

（节）

课时

周次

—*

4

极管

体二

半导

二

4

极管

体三

半导

三

4

料

接材

与焊

工具

焊接

4

的使用

电烙铁

四

4

作

与操

工艺

焊接

五

4

实训

技术

焊接

六

4

七

假

国庆放

4

实训

技术

焊接

八

4

电路

整流

单相

九

4

电路

滤波

十

4

考试

期中

十一

4

路

大电

本放

极基

共射

十二

4

路

大电

本放

极基

共射

十三

4

路

置电

式偏

分压

十四

4

路

大电

馈放

负反

十五

4

路

大电

馈放

负反

十六

十七综合电路实训4

十八综合电路实训4

十九综合电路实训4

二十期末考试4

备注：因为08级机电一体化1、2班本学期安排9周的实训，两个班的实训时间不一致，

导致两班的教学进度不一样。

第一章常用半导体

题目授课类型理论课

器件

1、了解半导体的基本知识

2、掌握PN结的单向导电性

教学目标

3、理解二极管、晶体管的工作原理、特性及主要参数

4、掌握常用二极管、晶体管的检测方法

1、掌握PN结的单向导电性

重点与难点2、理解二极管、晶体管的工作原理、特性及主要参数

3、掌握常用二极管、晶体管的检测方法

第一讲

讲解要点：

1、半导体的基本知识、本征半导体与杂质半导体的本质区别

2、2种杂质半导体的导电特性。

3、PN结的单向导电性。

具体内容：

一、半导体的导电特性

自然界中的各种物质按其导电性能的不同可划分为：导体、半导体和绝缘体。半导体的导电性能介

于导体和绝缘体之间。常见的半导体材料是：硅(Si)和褚(Ge),它们都是+4价元素。硅的热稳定性比褚

好。

1、半导体的特点

(1)热敏性：

(2)光敏性：

(3)掺杂性：

温度、光照、是否掺入杂质元素这三方面对半导体导电性能强弱影响很大。当半导体温度升高、光

照加强、掺入杂质元素，其导电能力将大大增强。

2、本征半导体

半导体按其是否掺入杂质来划分，又可分为：本征半导体和杂质半导体。完全纯净的、结构完整的

半导体晶体称为本征半导体。

(1)本征半导体的原子结构及共价键

共价键内的两个电子由相邻的原子各用一个价电子组成，称为束缚电子。

图1-1硅、错的原子结构模型及共价键结构示意图

(2)本征激发现象

当温度升高或受光照射时，共价键中的价电子获得足够能量，从共价键中挣脱出来，变成自由电

子；同时在原共价键的相应位置上留下一个空位，这个空位称为空穴，电子-空穴对就形成了.

图1-2本征激发产生电子一空穴对

3、杂质半导体

在本征半导体中加入微量杂质，可使其导电性能显著改变。根据掺入杂质的性质不同，杂质半导体

分为两类：电子型(N型)半导体和空穴型(P型)半导体。

(1)P型半导体一一掺入微量的三价元素(如硼)

图1-3P型半导体的结构

因此，+3价元素原子获得一个电子，成为一个不能移动的负离子，而半导体仍然呈现电中性。

P型半导体的特点：

①多数载流子为空穴。

②少数载流子为自由电子。

(2)N型半导体一一掺入微量的五价元素(如磷)

图1-4N型半导体的结构

N型半导体的特点：

①多子-自由电子。

②少子-空穴。

注意：杂质半导体中的多数载流子的浓度与掺杂浓度有关；而少数载流子是因本征激发产生，因而

其浓度与掺杂无关，只与温度等激发因素有关。

二PN结

1、PN结的形成

图1-5PN结的形成

2、PN结的单向导电性

(1)外加正向电压(正偏)一一导通

(2)外加反向电压(反偏)----截止

图1-6PN结的形成

［例］1、七两个指示灯，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％

正极电位高于负极电位，即处于正向导通状态，所以

图［例］电路图Hi指示灯发光。

3、PN结的反向击穿特性

反向击穿：当PN结的反偏电压增加到某一数值时，反向电流急

剧增大的现象。

PN结的击穿现象有下列两类：

(1)热击穿:不可逆，应避免。

(2)电击穿:可逆，又分为雪崩击穿和齐纳击穿。

三、小结：

1、本征半导体中，电子与空穴总是成对出现。

2、杂质半导体有：P型和N型。P型半导体中，多子是空穴，少

子是电子；N型半导体中，多子是电子，少子是空穴。

3、在P型和N型半导体交界处形成的空间电荷区就是PN结,其主要特性是单向导电性一正偏导通,

反偏截止。

四、思考与练习

在题图所示电路中，设二极管是理想二极管，判断各二极管是导通还是截止？

并求ZAO=?

五、教学后记

1、学生的思想还没有转换

2、如果有条件结合多媒体教室观看动画教学效果会更好。

第二讲

讲解要点：

1、介绍二极管的结构、符号及伏安特性。

2、介绍二极管的主要参数及判别方法。

具体内容:

一、二极管的结构及其在电路中的代表符号

1、结构与符号

图1-8二极管的结构与符号

2、分类

二极管按所用材料分：楮二极管、硅二极管，其中硅二极管的热稳定性比专者二极管的热稳定性要好

的多。

二极管按用途分：普通二极管、整流二极管、检波二极管、稳压二极管、开关二极管、光电二极管

二极管按其结构的不同分：点接触型、面接触型和平面型3类。—O------〉~

二、二极管的伏安特性曲线电病表V

I、二极管的V-I特性硅管厂"力

伏安特性是指二极管两端的

电压u与流过二极管电流i的关系。

(1)正向特性

指二极管正偏时的V-I特性，如图中曲线所示。

图「9硅二极管的典型特性曲线

正向特点：

①正向电压较小时，不足以使二极管导通，i=0,此时的V-I曲线对应区域称为死区。

②正向电压逐渐增大，二极管开始导通，此时的电压成为门坎电压Uth。硅管：Uth，错管Uth。

③当正向电压继续增大，二极管完全导通，导通后两端电压基本为定值，称为二极管的正向导通压

降VD。硅管：VD,错管：VD。

(2)反向特性

指二极管反偏时的V-I特性，如图中曲线所示。

二极管外加反向电压时，反向电流很小(I^-Is)，而且在相当宽的反向电压范围内，反向电流几

乎不变，因此，称此电流值为二极管的反向饱和电流。

三、二极管的主要参数

1、二极管的直流参数

(1)最大整流电流IFM—允许通过二极管平均电流的最大值。正常工作时通过二极管的电流应该小

于此值，否则，二极管可能会因过热而损坏。

(2)最高反向工作电压URM—允许加在二极管两端反向电压的最大值(一般情况下

WM=l/2t/BR),正常工作时二极管两端所加电压最大应小于此值，否则，二极管将会反向击穿损坏。

(3)反向电流IR

RD』|一

(4)直流电阻RD：I

2、二极管的交流参数

(1)交流电阻rd

交流电阻人是工作点Q附近电压与电流的变化量之比，即:

Aw

(2)结电容A?

PN结的结电容。由两部分组成：势垒电容CB和扩散电容CDo

①势垒电容CB势垒电容的影响主要表现在反向偏置状态时。

②扩散电容CD

该等效电容是由载流子的扩散运动随外电压的变化引起的。

(3)最高工作频率加

二极管的最高工作频率加主要由结电容的大小来决定。若工作频率超过了最高工作频率亦4,则二

极管的单向导电性变坏。

四、二极管的命名

二极管的种类繁多，国内外都采用各自的命名方法加以区别。我国国产半导体器件的命名方法采用

国家GB249-74标准。

第一部分（数字）第二部分（拼音）第三部分（拼音）第四部分（数字）第五部分（拼音）

电极数材料和极性类型

符号意义符号意义符号意义

2二极管AN型楮材料P普通管

BP型楮材料W稳压管

CN型硅材料Z整流管规格号

序号（表示反向峰值

DP型硅材料U光电管电压的档次）

K开关管

C参量管

L整流堆

S隧道管

半导体的型号由5部分组成，其型号组成部分及各部分的表示符号和其意义见附录一。如2Ap6,“2”

表示电极数为2,“A”表示N型褚材料，“P”表示普通管，“6”表示序号。

五、二极管的检测与判别

1、测量步骤：

a、将万用表置于七斗-档

b、将万用表两表笔分别接于二极管两端，测出数值VI

c、对调表笔，再次测出数值V2

结论：有数值显示时称“小”，无数值显示称“大”

2、性能判别：

a、若两次测量时，数值“一大一小”，则表明二极管是好的

b、若两次都为“大”，表明二极管内部断路

c、若两次都为“小”，表明二极管内部短路

3、极性判别：

当测得小值时，红表笔锁接端是正极，反之则是负极

六、小结：

1、二极管的结构特点与符号。

2、二极管的V-I特性。

3、二极管的主要参数。

4、二极管的检测与判别方法。

七、思考与练习

如下图所示，a图为硅二极管，b图为错二极管，分别求出电压UAB。

a）b）

八、教学后记

1、通过两讲，学生开始有所接受，逐渐转入正常。

2、通过实例，实际操作让学生更加的感兴趣。

第三讲

讲解要点：

1、介绍三极管的结构、符号及工作原理。

2、介绍三极管内部载流子的运动规律及电流分配关系。

3、介绍三极管的输入、输出特性曲线。

4、介绍三极管的主要参数、检测方法

具体内容：

一、三极管的基本结构

1、结构与符号

它是通过一定的制作工艺，将两个PN结结合在一起的器件，两个PN结相互作用，使三极管成为一

个具有控制电流作用的半导体器件。三极管可以用来放大微弱的信号和作为无触点开关。

图2—1三极管的结构与符号

2、三极管结构特点

三极管制作时，通常它们的基区做得很薄，且掺杂浓度低；发射区的杂质浓度则很高；集电区的面

积则比发射区做得大。

3、三极管的分类

按材料可分为:硅管和错管两类。

按工作频率高低可分为：低频管(3MHz以下)和高频管(3MHz以上)两类。

按功率分为：大、中、小功率等。

根据特殊性能要求，分为开关管、低噪声管、高反压管等等。

4、三极管的常见外形介绍

二、三极管的工作条件和基本组态

1、三极管的工作条件(工作在放大状态)

内部条件：发射区掺杂浓度高，基区掺杂浓度低且很薄，集电结面积大。

外部条件：外加电压使发射结处于正向偏置，集电结处于反向偏置。

2、三极管的工作组态

按信号输入和输出回路公共端的不同，放大电路有3种不同的组态。

图2—2放大电路的3种基本组态

三、管的电流分配关系和电流放大作用

1、晶体管的工作电压

发射结加正向电压，集电结加反向电压。

a)b)

图1-11晶体管的工作电压

a)NPN型b)PNP型

2、三极管的电流放大作用

三极管放大电路放大的对象是变化量。通过实际测量可知和ale的比值为一定值，该定值为共

发射极交流放大系数，即B

3、三极管的电流分配关系

(1)1c与IE的关系

a-

(2)Ic与IB的关系

B称为共发射极直流电流放大系数，一般在20—200之间。

8称为共发射极交流电流放大系数，8大小和B近似,一般统一用B表示。

(3)三极电流间的关系

晶体管三个电极的电流关系为：

IE=IB+IC

由上式可知IE最大，Ic其次，IB最小

四、三极管的伏安特性曲线

三极管的特性曲线分输入特性曲线和输出特性曲线两部分。它们可以通过晶体管特性图示仪测得，

也可以用实验的方法测绘。实验电路如图2—5所示：

图2—5晶体三极管特性测试电路

1、输入特性曲线

(1)当UCE<1V时

三极管的发射结、集电结均正偏，此时的三极管相当于两个PN结的并联，曲线与二极管相似,

所以增大UCE时，输入曲线明显右移。

(2)当UCE'IV时

发射结正偏、集电结反偏，此时再继续增大UCE特性曲线右移不明显，不同的UCE输入曲线几

乎重合O

2、输出特性曲线

图2—6三极管的特性曲线

(1)放大区

工作条件：发射结正偏，集电结反偏。

工作特点：

①基极盲流的控制作用，即：

B=Alc/AIB

②恒流性特性，即加一定时，ic基本不随MCE变化。

注意：晶体管有三种工作状态，不同的电子电路中晶体管的工作状态不同。在模拟电子电路中晶体

管大多工作在放大状态，作为放大管使用；在数字电子电路中晶体管工作在饱和及截止状态，作为开关

管使用。

(2)截止区

工作条件：发射结反偏，集电结反偏。

工作特点：

①基极电流，B=0，集电极电流，C很小，此时，C=1CE0as。。

②集电极和发射极之间电阻很大，相当于开关断开。

(3)饱和区

工作条件：发射结正偏，集电结正偏。

工作特点：

①记几乎不随帝变化，MCE略有增加，，C迅速上升。

②UcE很小，称之为饱和电压，用UcES表不。

硅管：UcES

褚管：UcES

③由于发射结正偏,故硅管UBE，错管UBE

(此特点在放大区同样具有)

非线性区：饱和区和截止区。对应的工作状态叫饱和状态与截止状态，三极管工作在这两个区的特

性称为三极管的开关特性。

线性区：放大区，对应的工作状态叫放大状态。

五、三极管的主要参数

1、放大倍数_

(1)直流电流放大系数B或瓦。

(2)交流电流放大系数B或a。

2、极间饱和电流

(1)基极反向饱和电流IcBOo

(2)穿透电流IcEOo

3、极限参数

(1)集电极最大允许电流ICM。

(2)集电极最大允许耗散功率PCM«

Pc=IcUcE

(3)反向击穿电压U(BR)CBO、u(BR)CEO、U(BR)EBO°

一般情况下，U(BR)EBO〈U(BR)CEOCEOVUU(BR)CBOO且极少发生U<BR,CBO击穿现象，所以在选

择最大工作极限电压时参考击穿电压U(BR)CEOo

图2—7三极管的安全工作区

4、温度对三极管参数的影响

(1)对IEBO的影响

TtfICBOf

(2)对B的影响

Tt一Bt

（3）对发射结导通电压UBE的影响

Tt-UBEI

六、三极管的命名与检测

三极管的命名方法，采用GB249—74标准。

第二部分（拼音）第三部分（拼音）第四部分（数字）第五部分（拼音）

第一部分（数字）

电,及数材料和极性类型

符

符号意义符号意义号意义

3晶体管APNP型铸材料X低频小功率管

BNPN型铸材料G高频小功率管

序号规格号

CPNP型硅材料D低频大功率管

DNPN型硅材料A高频大功率管

K开关管

七、三极管的检测与判别

测量步骤：

a、将万用表置于TH档

b、假设三极管一极为基极

c、用万用表一支表笔置于假设基极上，另一支表笔分别置于另外两极，测出数值VI、V2o

d、调换表笔，按上述方法测量出V3、V4o

结论：

a、满足两大两小，可以得出这个假设极就是基极。（否则重新假设一支管脚）

b、判断出基极后，将红表笔置于基极，黑表笔置于另外两只脚，显示为小值，则所测管为NPN

型.；若显示为大值，则所测管型为PNP型。

判断c、e极（当基极确定后）：

方法一：

用红表笔搭在基极，分别测另外两只管脚的正向电压值，微小的一极为c极，微大的一极为e极。

方法二：

a、将万用表置于hFE档

b、将三极管的基极插入b孔，另外两极插入c、e孔

c、对调c、e

结论：

数值较大的那次插入正确，对号判别c、eo

八、小结：

1、三极管的结构、类型及符号。

2、三极管的电流分配关系。

3、三极管工作在放大状态的内部、外部工作条件。

4、三极管的输入输出特性曲线。

5、'三极管工作在三个工作区的条件、特点。

6、三极管的几个主要参数。

7、三极管的检测方法。

九、思考与练习

测得工作在放大状态的某晶体管，其电流如题图「2所示，在图中标出各管的管脚

极性，并说明晶体管是NPN型还是PNP型？

十、教学后记

1、通过对二极管的学习，学生来学习三极管就很好上手。

2、老师在讲课的时候以特别的容易跟学生讲清楚。

3、存在有学生不注意听讲和老师对每一个知识点没有更深入的讲解。

第二章电子制作技用;里米刑超；里

题目术基本知识授课类型理论课