模拟电路技术基础 教案 1.5 半导体三极管（教案）

PAGEPAGE21.5半导体三极管教案课题名称半导体三极管所属科目模拟电路教学对象中职电子技术应用专业班同步教材模拟电路技术基础课型新授£复习教材主编欧小东课程性质理论教学£实践教学授课时间年月日授课教师计划课时4课时教学目标：熟悉三极管的结构、分类及主要参数；理解并掌握三极管的电流分配关系、放大作用及伏安特性曲线；了解特种三极管及其应用；掌握三极管管型、电极及质量检测方法。教学重点：三极管的结构，三极管的的伏安特性曲线，三极管的主要参数，复合三极管，三极管的判别与质量估测。教学难点：教学过程批注任务1.5半导体三极管三极管的基本结构和类型1.1三极管的构造特点及符号PNP型及NPN型三极管用文字符号VT表示，其内部结构及符号如图1-34所示。三区：发射区、基区、集电区。三极：发射极（E或e）、基极（B或b）、集电极（C或c）。两结：发射结、集电结。实际上发射极箭头方向就是发射结正向电流方向。1.2分类：（1）按半导体基片材料分：NPN型和PNP型。（2）按功率大小分：小功率管（≤1W）和大功率管（>1W）。（3）按工作频率高低分：低频管（300kHz以下）中频管（300kHz～3MHz）、高频管（3～30MHz）和超高频管（30MHz以上）。（4）按管芯所用半导体材料分：锗管和硅管。（5）按制造结构工艺分：合金管和平面管。（6）按用途分：放大管和开关管。1.3外形及封装形式三极管常见的有金属、玻璃、塑料等封装形式。常见三极管的外形及封装如图1-35所示。2．三极管的电流分配关系和放大作用2.1三极管各电极上的电流分配（1）NPN管电流的分配关系和放大作用测试电路如图1-36（a）所示。（2）实验数据在图1-36（a）中，电路接通后，调节可变电阻RB的阻值，改变基极电流，读取相对应的集电极电流IC和发射极电流IE，以及断开发射极后的IB、IC、IE的数值，并填入表1-1中。（3）结论：2.2三极管的电流放大作用由上述实验可得结论：基极电流的微小变化可以控制集电极电流的较大变化，这就是三极管的电流放大原理。（1）直流电流放大作用：（2）交流电流放大作用：2.3三极管具有电流放大作用的条件（1）外部条件：发射结加正向偏置电压，集电结加反向偏置电压。（NPN：VC>VB>VE；PNP：VC<VB<VE。）（2）内部条件：①发射区掺杂浓度远高于基区掺杂浓度，以便有足够的载流子供“发射”。②基区很薄，掺杂浓度很低，以减少载流子在基区的复合机会。③集电结的面积比发射结的面积大，以便收集载流子。2.4三极管基本放大器的基本连接方式（1）共发射极接法：（2）共集电极接法：（3）共基极接法：3．三极管的伏安特性曲线3.1输入特性曲线（1）输入特性曲线的制作三极管输入特性曲线的测试电路如图1-39（a）所示。（2）输入特性曲线的分析3.2输出特性曲线（1）输出特性曲线的制作三极管输出特性曲线的测试电路如图1-40（a）所示。（2）输出特性曲线的分析综上所述，三极管工作在截止区时，发射结零偏或反偏、集电结反偏，集电极和发射极之间相当于一个断开的开关；工作在饱和区时，发射结和集电结均正偏，集电极和发射极之间相当于一个闭合的开关；工作在放大区时，发射结正偏、集电结反偏，集电极电流受控于基极电流。【例12】用直流电压表测量如图1-41所示的三极管放大电路：在图1-41（a）中，VT1各电极的对地电位分别为Vx=+10V、Vy=0、Vz=+0.7V；在图1-41（b）中，VT2各电极的对地电位分别为Vx=+0、Vy=-0.3V、Vz=-5V。试判断VT1和VT2各是何类型、何材料的管子？x、y、z各是何电极？【例13】在如图1-42所示的各电路中，已知三极管均为硅管，β=30。试分析各三极管的工作状态。4．三极管的主要参数4.1三极管的放大特性参数（1）共射直流电流放大系数。（2）共射交流电流放大系数。或（3）共基直流电流放大系数。共基极接法时，IC<IE，即<1，故三极管没有直流电流放大能力。4.2三极管的直流特性参数（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。4.3三极管的极限参数（1）集电极最大允许电流ICM。（2）反向击穿电压。（3）集电极最大允许耗散功率PCM。4.4三极管的频率特性参数（1）共发射极截止频率fβ。（2）特征频率fT。4.5温度对三极管的参数影响5．特种三极管及其应用5.1复合三级管5.2光电三极管5.3光电耦合三极管5.4片状三极管（1）片状三极管的封装。（2）带阻片状三极管。（3）复合双三极管。6．三极管的判别与质量估测6.1三极管管型和电极的判别（1）基极和管型的判别。（2）集电极和发射极的判别。6.2硅管和锗管的判别判别硅管和锗管的测试电路如图1-58所示。当万用表显示电压值为0.6～0.7V时，说明是硅管；当显示电压值为0.2～0.3V，是锗管。6.3三极管好坏的判别6.4三极管大小的好坏判别6.5三极管ICEO的大小估计应知应会

知识小结