第一篇:三極管的作用總結(jié)
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三極管的作用總結(jié)
提及三極管,我們馬上就可以想到它可以放大電流,電流由基極流至集電極的過程中,便不知不覺的被放大了β倍。那么貼片三極管僅起到電流放大作用嗎?它還能不能完成其他任務(wù)呢?
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什么是三極管
三極管,半導(dǎo)體三極管的簡稱,我們也經(jīng)常將其稱為雙極型晶體管、晶體三極管。三極管是一種基本的電流控制電流的半導(dǎo)體元器件,具有電流放大的作用,是電子電路的核心元件。現(xiàn)已廣泛用于各領(lǐng)域各功能電路中。
電流放大
三極管的作用之一就是電流放大,這也是其最基本的作
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用。以共發(fā)射極接法為例,一旦由基極輸入一個微小的電流,在集電極輸出的電流大小便是輸入電流的β倍,β被叫做三極管的電流放大系數(shù)。將輸入的微弱信號擴大β倍后輸出,這便是三極管的電流放大作用。
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用作開關(guān)
三極管的作用之二就是用作開關(guān)。三極管在飽和導(dǎo)通時,其CE極間電壓很小,低于PN結(jié)導(dǎo)通電壓,CE極間相當(dāng)于短路,“開關(guān)”呈現(xiàn)開的狀態(tài);三極管在截止?fàn)顟B(tài)時,其CE極間電流很小,相當(dāng)于斷路,“開關(guān)”呈現(xiàn)關(guān)的狀態(tài)。因此可完成開關(guān)的功能,且其開關(guān)速度極快,控制靈敏,且不產(chǎn)生電火花。
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擴流
三極管的作用之三就是擴流作用,在某些情況下,可擴大電流限值或貼片電容容量等。比如:將小功率可控硅與大功率三級管相結(jié)合,可以得到大功率可控硅,擴大了最大輸出電流值;在長延時電路中,三極管可完成擴大電容容量的作用。
代換
三極管的作用之四就是代換作用,在一定情況下與某些電子元器件如貼片鉭電容相結(jié)合可代換其它器件,完成相應(yīng)功能。比如:兩只三極管串聯(lián)可代換調(diào)光臺燈中的雙向觸發(fā)貼片二極管;在某些電路中,三極管可以代換8V的穩(wěn)壓管,代換30V的穩(wěn)壓管等等。
第二篇:三極管原理全總結(jié)
1、三極管的正偏與反偏:給PN結(jié)加的電壓和PN結(jié)的允許電流方向一致的叫正偏,否則就是反偏。即當(dāng)P區(qū)(陽極)電位高于N區(qū)電位時就是正偏,反之就是反偏。例如NPN型三極管,位于放大區(qū)時,Uc>Ub集電極反偏,Ub>Ue發(fā)射極正偏。總之,當(dāng)p型半導(dǎo)體一邊接正極、n型半導(dǎo)體一邊接負(fù)極時,則為正偏,反之為反偏。
NPN和PNP主要是電流方向和電壓正負(fù)不同。
NPN是用B—E的電流(IB)控制C—E的電流(IC),E極電位最低,且正常放大時通常C極電位最高,即VC>VB>VE。
PNP是用E—B的電流(IB)控制E—C的電流(IC),E極電位最高,且正常放大時通常C極電位最低,即VC 2、三極管的三種工作狀態(tài):放大、飽和、截止 (1)放大區(qū):發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。對于NPN管來說,發(fā)射極正偏即基極電壓Ub>發(fā)射極電壓Ue,集電結(jié)反偏就是集電極電壓Uc>基極電壓Ub。放大條件:NPN管:Uc>Ub>Ue;PNP管:Ue>Ub>Uc。 (2)飽和區(qū):發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)正偏--BE、CE兩PN結(jié)均正偏。即飽和導(dǎo)通條件:NPN管:Ub>Ue,Ub>Uc,PNP型管:Ue>Ub,Uc>Ub。飽合狀態(tài)的特征是:三極管的電流Ib、Ic 都很大,但管壓降Uce 卻很小,Uce≈0。這時三極管的c、e 極相當(dāng)于短路,可看成是一個開關(guān)的閉合。飽和壓降,一般在估算小功率管時,對硅管可取0.3V,對鍺管取0.1V。此時的,iC幾乎僅決定于Ib,而與Uce無關(guān),表現(xiàn)出Ib對Ic的控制作用。 (3)截止區(qū):發(fā)射結(jié)反偏,集電結(jié)反偏。由于兩個PN 結(jié)都反偏,使三極管的電流很小,Ib≈0,Ic≈0,而管壓降Uce 卻很大。這時的三極管c、e 極相當(dāng)于開路。可以看成是一個開關(guān)的斷開。 3、三極管三種工作區(qū)的電壓測量 如何判斷電路中的一個NPN硅晶體管處于飽和,放大,截止?fàn)顟B(tài)?用電壓表測基極與射極間的電壓Ube。 飽和狀態(tài) eb有正偏壓約0.65V左右,ce電壓接近0V.放大狀態(tài) eb有正偏壓約0.6V,ce電壓大于0.6V小于電源電壓.截止?fàn)顟B(tài) eb電壓低于0.6V,ce電壓等于或接近電源.在實際工作中,可用測量BJT各極間電壓來判斷它的工作狀態(tài)。NPN型硅管的典型數(shù)據(jù)是:飽和狀態(tài)Ube=0.7V,Uce=0.3V;放大區(qū)Ube=0.7V;截止區(qū)Ube=0V。這是對可靠截止而言,實際上當(dāng)Ube<0.5V時,即已進入截止?fàn)顟B(tài)。對于PNP管,其電壓符號應(yīng)當(dāng)相反。 截止區(qū):就是三極管在工作時,集電極電流始終為0。此時,集電極與發(fā)射極間電壓接近電源電壓。對于NPN型硅三極管來說,當(dāng)Ube在0~0.5V 之間時,Ib很小,無論Ib怎樣變化,Ic都為0。此時,三極管的內(nèi)阻(Rce)很大,三極管截止。當(dāng)在維修過程中,測得Ube低于0.5V或Uce接近電源電壓時,就可知道三極管處在截止?fàn)顟B(tài)。放大區(qū):當(dāng)Ube在0.5~0.7V 之間時,Ube的微小變化就能引起Ib的較大變化,Ib隨Ube基本呈線性變化,從而引起Ic的較大變化(Ic=βIb)。這時三極管處于放大狀態(tài),集電極與發(fā)射極間電阻(Rce)隨Ube可變。當(dāng)在維修過程中,測得Ube在0.5~0.7V之間時,就可知道三極管處在放大狀態(tài)。 飽和區(qū):當(dāng)三極管的基極電流(Ib)達(dá)到某一值后,三極管的基極電流無論怎樣變化,集電極電流都不再增大,一直處于最大值,這時三極管就處于飽和狀態(tài)。三極管的飽和狀態(tài)是以三極管集電極電流來表示的,但測量三極管的電流很不方便,可以通過測量三極管的電壓Ube及Uce來判斷三極管是否進入飽和狀態(tài)。當(dāng)Ube略大于0.7V后,無論Ube怎樣變化,三極管的Ic將不能再增大。此時三極管內(nèi)阻(Rce)很小,Uce低于0.1V,這種狀態(tài)稱為飽和。三極管在飽和時的Uce 稱為飽和壓降。當(dāng)在維修過程中測量到Ube在0.7V 左右、而Uce低于0.1V 時,就可知道三極管處在飽和狀態(tài)。 截止區(qū):Ub<=Uce且Uce>Ube 放大區(qū):Ube>Uon且UCE>=Ube,即Uc>Ub>Ue。飽和區(qū):Ube>Uon且Uce 4、三極管用于開關(guān)電路的原理 兩個PN結(jié)都導(dǎo)通,三極管導(dǎo)通,這時三極管處于飽和狀態(tài),即開關(guān)電路的“開”狀態(tài),這時CE極間電壓小于BE極間電壓。兩個PN結(jié)均反偏,即為開關(guān)電路的“關(guān)”狀態(tài),三極管截止。 5.三極管構(gòu)成放大器有三種電路連接方式 共射極放大器,發(fā)射極為公共端,基極為輸入端,集電極為輸出端。共集極放大器,集電極為公共端,基極為輸入端,發(fā)射極為輸出端。共基極放大器,基極為公共端,發(fā)射極為輸入端,集電極為輸出端。 6、PNP管和NPN管的用法 a.如果輸入一個高電平,而輸出需要一個低電平時,首選擇NPN。b.如果輸入一個低電平,而輸出需要一個低電平時,首選擇PNP。c.如果輸入一個低電平,而輸出需要一個高電平時,首選擇NPN。d.如果輸入一個高電平,而輸出需要一個高電平時,首選擇PNP。NPN基極高電壓,極電極與發(fā)射極短路(導(dǎo)通).低電壓,極電極與發(fā)射極開路.也就是不工作。 PNP基極高電壓,極電極與發(fā)射極開路,也就是不工作。如果基極加低電位,集電極與發(fā)射極短路(導(dǎo)通)。 7、晶體三極管是一種電流控制元件。在實際使用中常常利用三極管的電流放大作用,通過電阻(在三極管的集電極與電源之間接一個電阻)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍糯笞饔谩?/p> 共射極電路的電流放大系數(shù)為β,共基極電路的電流放大倍數(shù)為α。α的值小于1但接近于1,而β的值則遠(yuǎn)大于1(通常在幾十到幾百的范圍內(nèi)),所以Ic>>Ib。由于這個緣故,共射極電路不但能得到電壓放大,還可得到電流放大,致使共射極電路是目前應(yīng)用最廣泛的一種組態(tài)。 8、三極管在電路的應(yīng)用 由于單片機的輸出電流很小,不能直接驅(qū)動LED,需要加裝擴流電路,最簡單的就是加裝一個射極跟隨器(共集電極電路)足以驅(qū)動LED了。射極跟隨器的發(fā)射極接負(fù)載,集電極接地,基極接單片機IO口。 共射極接法和共集電極接法的區(qū)別 共集、共基、共射指的是電路,是三極管電路的連接狀態(tài)而不是三極管。所謂“共”,就是輸入、輸出回路共有的部分。其判斷是在交流等效電路下進行的。在交流通路下,電源正極相當(dāng)于接地。哪一個極接地,就是共哪個極電路。共集電極電路----三極管的集電極接地,集電極是輸入與輸出的公共極; 共基極電路----三極管的基極接地,基極是輸入與輸出的公共極; 共發(fā)射極電路----三極管的發(fā)射極接地,發(fā)射極是輸入與輸出的公共極。8.1、NPN管在電路中的應(yīng)用 區(qū)別很大。 首先,你的圖有些問題,在B極、E或C極回路上必須要有限流電阻,不然會燒元件或者拉低電壓的。 Q1應(yīng)該是共集電極電路吧,Q2算共射電路。此處輸入電壓3V3代表3.3V。一般情況不使用Q1電路,都使用Q2電路。 Q1電路中,隨著Q1的導(dǎo)通,E極電壓上升,升到E極電壓上升到3V(鍺管)或2.6V(硅管)時,Q1的BE結(jié)電壓開始減小,使Q1欲退出飽和狀態(tài),如此Q1的電壓就鉗在3V或2.6V左右,Q1的輸出電壓相對較低,不可能超過3V(按鍺管算,BE也得0.3V的壓降)。因為Ube=0.7V(硅管)/0.3V(鍺管)。 Q1電路無法進入飽和狀態(tài)?如果Q1進入飽和狀態(tài),電流Ic增大,集電極本來就有限流電阻R,Ic*R>Vcc-Ie*Rled? Rled為LED的電阻。 Q2電路簡單,只要BE電壓達(dá)到0.3V(鍺管)或0.7V(硅管),Q2飽和導(dǎo)通,5V電壓就加于負(fù)載。負(fù)載電壓不受B極驅(qū)動電壓的影響。 綜上所述:NPN管(高電平導(dǎo)通)采用共集電極接法時輸出電壓較低,采用共射極接法時輸出電壓相對較高。 8.2 PNP管在電路中的應(yīng)用 兩種接法各有用途,不能說哪種更好 左邊是共發(fā)射極接法,右邊是共集電極接法,由于發(fā)射極和基極間的電位只差0.7V,大致可看成Ve=Vb,因此又叫做射級跟隨器。 當(dāng)目的是要驅(qū)動一個數(shù)字量器件(如繼電器/蜂鳴器)時,左邊的共射電路是最標(biāo)準(zhǔn)的用法:T1要么截止要么飽和導(dǎo)通,導(dǎo)通時T1上的壓降很小,電源電壓幾乎都落到負(fù)載B1上,T1相當(dāng)于一個開關(guān)。采用右圖的射隨接法繼電器/蜂鳴器雖也能工作,但因三極管不會飽和,使得負(fù)載得不到接近電源的電壓,反而要使三極管的功耗增大,是值得注意的。 左圖:拉低T1的基極電平使其導(dǎo)通(限流電阻不可省),T1即飽和,Vce僅約0.2V。 右圖:拉低T2的基極電平(假設(shè)為0.3V),T2雖導(dǎo)通但無法完全飽和,因?qū)ǖ臈l件是Vbe(實際應(yīng)為Veb)上有0.7V,所以T2的Vce(實際應(yīng)為Vec)=0.3+0.7=1V。 可見左右兩種電路在三極管c-e上的壓降不同,右圖三極管的功耗要大于左圖,負(fù)載上得到的電壓則較低。 綜上所述,PNP管(低電平導(dǎo)通)采用共集電極接法時無法進入飽和狀態(tài),采用共射極接法時飽和壓降低。 所以在電路中不管是PNP管還是NPN管一般采用共射極接法,即集電極接負(fù)載;共集電極接法(又稱射級跟隨器)有電流放大而無電壓放大。如果把三極管當(dāng)開關(guān)用,負(fù)載最好接在集電極(不管是NPN還是PNP管),這樣接導(dǎo)通時飽和壓降小一點。接在集電極作負(fù)載的是電壓放大,接在發(fā)射極做負(fù)載的是電流放大。 不管是NPN還是PNP三極管負(fù)載可以接在集電極也可以接在發(fā)射極,至于哪種接法要根據(jù)放大電路的要求來定,負(fù)載接在集電極的叫共射放大電路,具有電壓放大作用,另一種負(fù)載接在發(fā)射極的稱共集電極放大電路,具有電流放大作用,具有高輸入阻抗,低輸出阻抗的特點,同樣是一種放大電路又稱阻抗匹配電路。 8.3 一般典型用法是三極管基極接單片機IO口(P0-P3)。 三極管的集電極電流(Ic)小可以更容易進入飽和狀態(tài)。三極管的飽和電流由C極負(fù)載決定,這里說的是e極上無電阻的情況.一般說負(fù)載大是指電流大,也就是電阻小。 怎么使三極管進入飽和狀態(tài)?(此處NPN三極管基極接單片機IO口,發(fā)射極接地,集電極通過負(fù)載接5V電源)答案:增加基極電流,使基極電流乘以放大倍數(shù)大于集電流。因為三極管放大倍數(shù)有離散性,所以計算時要用你所用一三極管中可能的最小放大倍數(shù)。用最小放大倍數(shù)算,放大倍數(shù)較大的管子上去也能用,只是飽和深度深些,多少影響點響應(yīng)速度。用最大放大倍數(shù)算,放大倍數(shù)較小的管子上去就不能保證飽和。如果單片機輸出電流不夠就要加放大級。 假如發(fā)射極直接接地而不串聯(lián)電阻,如果三極管是NPN管,單片機IO口輸出高電平,則加在三極管的電流會過大而燒毀三極管。另一種情況,假設(shè)為PNP管(E極接Vcc),單片機IO口輸出低電平時三極管燒毀。一般會在單片機與三極管基極間加限流電阻(?)。 驅(qū)動蜂鳴器的電路要求工作在飽和狀態(tài)下是為了提高電源的使用效率,并不是必需條件.比如說使用的蜂鳴器額定電壓低于電源電壓,這時就要在C極上串電阻或采用恒流電路來限制電流.pnp與npn的用法有所不同,一般來說pnp的管子射極接電源,且b極接上拉以確保關(guān)斷,npn的管子射極接地,b極下拉。9013是npn管,高電平導(dǎo)通,9012是pnp管,低電平導(dǎo)通。這種做法只適應(yīng)于相對較高輸入阻抗電路,以提高抗干擾特性,防誤觸發(fā)。如果還想可靠點,此電阻上還可加一只103~104獨石。 三極管如工作在飽和狀態(tài)也就是開的狀態(tài),那么就是雙結(jié)正偏 這是書上的解釋 我自己的理解是這樣的: 飽和狀態(tài)和從放大狀態(tài)轉(zhuǎn)變過來的,極電結(jié)和發(fā)射結(jié)正偏是結(jié)果,而不是原因 就是說,三極管首先工作在放大狀態(tài),極電結(jié)反偏,發(fā)射結(jié)正偏 當(dāng)基級電流增大時,一直增大到三極管的非線性區(qū)(這里指的是飽和區(qū)),注意,在這一瞬間偏置情況并未改變,也就是說依然是極電結(jié)反偏,發(fā)射結(jié)正偏。當(dāng)三極管完全進入飽和區(qū)之后,才使得極電結(jié)正偏 我的核心意思是,使得三極管進入飽和導(dǎo)通的外界原因是基級電流增大到進入飽和的程度,而不是通過給三極管加2個正向偏壓使得三極管導(dǎo)通 我這樣理解,請問有問題嗎? 答:你的理解沒有錯誤,理解到這種程度已經(jīng)下了功夫了。但確實還有一點問題,主要在于: 1、過于在意“極電結(jié)正偏”了。其實,在飽和區(qū),即便是極電結(jié)正偏,也還沒有達(dá)到極電結(jié)的正向?qū)妷骸2贿^,一般人都會被“正偏”誤導(dǎo)。 2、飽和的含義:集電極電流是隨著基極電流的增大而增大的,當(dāng)集電極電流增大到一定程度時,再增加基極電流,集電極電流不再隨著增加了,這種現(xiàn)象就叫做飽和。而“三極管如工作在飽和狀態(tài),那么就是雙結(jié)正偏”是現(xiàn)象或因果關(guān)系,也不算解釋。飽和的實質(zhì)正是由于集電結(jié)正偏而使Ic脫離了與Ib的線性關(guān)系(請復(fù)習(xí)三極管構(gòu)造)。 3、三極管的飽和狀態(tài),是包括Ic趨于0的狀態(tài)的,這一點請自已體會、理解。 4、通過給三極管發(fā)射結(jié)加上正向?qū)ㄆ珘海瑫r給集電結(jié)加上正偏,三極管一定是在飽和區(qū)(一定不在放大區(qū),包含Ic為零的情形)。 以上這些關(guān)鍵點,補課也補不來的。當(dāng)然,不學(xué)的人也看不到這個問題。 答: 理解正確!集電極電流是隨著基極電流的增大而增大的,當(dāng)集電極電流增大到一定程度時,再增加基極電流,集電極電流不再隨著增加了,管子就飽和了,隨著基極電流的繼續(xù)增加,還會達(dá)到一種叫做深度飽和狀態(tài),管子壓降很低,如果此時在電路中沒有限制電流的裝置,極易將三極管燒毀. 《晶體三極管的測試》說課稿 一、說教材 (一)教材分析 《晶體三極管的測試》是中國勞動社會保障出版社出版的《電工學(xué)》第六章第三節(jié)《晶體三極管》中的內(nèi)容。本節(jié)是《常用半導(dǎo)體器件》這章的重點內(nèi)容之一。本節(jié)內(nèi)容是理解基本放大電路的一個基礎(chǔ),對它的講解清晰與否,直接影響學(xué)生對后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。 (二)學(xué)情分析 本課程的對象是中職學(xué)生,而中等職業(yè)學(xué)校的學(xué)生普遍存在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差、理解能力較弱、對理論學(xué)習(xí)不太感興趣和實踐操作較感興趣,理論與實踐往往脫節(jié)的現(xiàn)象,但也有顯著優(yōu)點:活潑好動,好奇心強。由于三極管三極判斷時用到PN結(jié)正反向電阻;NPN、PNP型和萬用表的紅、黑表筆等最容易混淆,所以很多同學(xué)學(xué)習(xí)這一節(jié)時感到很困難,怎樣讓學(xué)生掌握判別方法是我這節(jié)課的目的所在。 (三)教學(xué)目標(biāo) 1、知識目標(biāo): ①了解PN結(jié)的特點; ②幫助學(xué)生理解判斷三極管三極原理,知其然還要知其所以然; ③幫助學(xué)生掌握快速準(zhǔn)確判斷方法。 2、技能目標(biāo): 提高學(xué)生理論指導(dǎo)實踐的能力,提高動手操作能力。 3、德育目標(biāo): ①培養(yǎng)知其然還要知其所以然的學(xué)習(xí)態(tài)度; ②培養(yǎng)踏實嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng),鍥而不舍的工作精神。 (四)教學(xué)重點 三極管三極的判斷方法的理解。 (五)教學(xué)難點 三極管三極的集電極C判斷方法的理解。 二、說教法 為了很好的實現(xiàn)上述教學(xué)目標(biāo),我采用了以下一些教學(xué)方法: 1、啟發(fā)引導(dǎo)教學(xué)法:教學(xué)中把實際例子加入到課堂中,從生活中的電器切入,采用提問的方式,引發(fā)學(xué)生討論、思考,提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。 2、示范演示教學(xué)法:通過實際演示操作一步一步地解釋幫助學(xué)生理解為什么要這樣做,讓學(xué)生加深理解并掌握。活躍了課堂氣氛,提高了課堂效率。 3、對比教學(xué)法:將指針式萬用表與數(shù)字式對比,得出測量結(jié)論的區(qū)別。將NPN型和PNP型管內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行對比,得出不同測量結(jié)論。 三、說學(xué)法 教師的最終任務(wù)不應(yīng)該只是傳授學(xué)生知識,而應(yīng)該是教授學(xué)生如何獲取知識, 因此為了使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí),我打算在授課過程中讓學(xué)生充分發(fā)揮自主性,積極主動參與教學(xué),通過學(xué)生的動腦、動手、質(zhì)疑等環(huán)節(jié)完成教學(xué)內(nèi)容。這樣既突出了學(xué)生的主體地位,又讓學(xué)生通過自己的思考、討論、分析等,達(dá)到理論和實踐上相結(jié)合的教育目的。 四、說教學(xué)過程 依據(jù)以上教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)方法,我設(shè)計了如下教學(xué)環(huán)節(jié): (一)復(fù)習(xí)舊課,導(dǎo)入新課。 問題1:萬用表的電阻檔等效電路還記得嗎?問題2:怎樣判斷晶體二極管好壞? 學(xué)生找到答案:(要求學(xué)生用自己的語言回答)問題3:畫出三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和符號。 學(xué)生:自己畫,自己檢查。讓一個學(xué)生到黑板上來畫,老師巡視,從而導(dǎo)入新課。問題4:你能畫出最基本的兩種型號的共射放大電路嗎? (二)新課講授,講議、講練結(jié)合 1.從問題 1、問題2與問題3引出怎樣判斷三極管的基極b: 教師講授:用黑表筆接假定的基極,用紅表筆分別接觸另外兩個極,若測得電阻都小,(或電阻都大);而將黑、紅兩表筆對調(diào),測得電阻均較大,(或電阻都小),此時假定的引腳就是基極。總結(jié)規(guī)律:兩次都大,(反過來)兩次都小判基極。 2.判斷三極管型號的方法: 學(xué)生做:手中的三極管是什么型號呢?(自己判斷) 老師教學(xué)生想的方法:PN結(jié)填空定型號先把三極管看作兩個二極管,黑表筆接基極,紅表筆分別碰另外兩個極,如果測得的電阻都小,說明二極管導(dǎo)通,則基區(qū)為P型半導(dǎo)體。反之為N型半導(dǎo)體 教師示范:教師演示測一個三極管,邊做邊帶學(xué)生講想法。這樣把上面的內(nèi)容也作了一 個小結(jié)。學(xué)生做:每個學(xué)生再快速地測一個三極管的基極與型號。讓學(xué)生思考、討論。 規(guī)律總結(jié):PN結(jié)填空判型號。3.怎樣判斷三極管的集電極c? 先學(xué)生做、教師提示,學(xué)生思考:根據(jù)問題4可以知道,放大電路可以用萬用表代替,基極偏置電阻可以用手指電阻代替,只要接法正確,三極管就可以導(dǎo)通工作在放大區(qū)域,這時流過萬用表表頭的電流較大,指針偏轉(zhuǎn)角度較大,反之,偏轉(zhuǎn)角度較小。我們就根據(jù)這個原理來判斷集電極。試著去測一下,測不出沒關(guān)系,但要仔細(xì)想一下。關(guān)鍵怎樣把電路與實物對應(yīng)起來。總結(jié)規(guī)律:兩次假設(shè),兩個電路判集電極。 學(xué)生再做一次:巡視看效果。 (三)本節(jié)小結(jié): 判斷三極管三極的步驟和方法: 第一步:判基極。兩次都大(反過來)兩次都小,(假設(shè)的腳)是基極。第二步:判型號。用PN結(jié)填空判型號。 第三步:判集電極。兩次假設(shè),兩個電路(NPN與PNP型直流放大電路)判集電極。 五、板書設(shè)計問題1:萬用表的電阻檔等效電路還記得嗎?問題2:怎樣判斷晶體二極管好壞? (一)復(fù)習(xí)舊課,導(dǎo)入新課:問題3:畫出三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和符號晶體三極管三極判斷 (二)導(dǎo)入新課晶體三極管三極判斷步驟與方法問題4:你能畫出兩種型號三極管的共射直流放大電路嗎? 1、晶體三極管基極的判斷方法:兩次都大,兩次都小判基極 2、三極管型號的判斷方法:PN結(jié)填空定型號 3、三極管集電極判斷方法:兩次假設(shè),兩個電路判集電極 (三)做:測兩個 (四)小結(jié) (五)課外練習(xí) 1、晶體三極管簡介。 晶體三極管是p型和n型半導(dǎo)體的有機結(jié)合,兩個pn結(jié)之間的相互影響,使pn結(jié)的功能發(fā)生了質(zhì)的飛躍,具有電流放大作用。晶體三極管按結(jié)構(gòu)粗分有npn型和pnp型兩種類型。如圖2-17所示。(用Q、VT、PQ表示)三極管之所以具有電流放大作用,首先,制造工藝上的兩個特點:(1)基區(qū)的寬度做的非常薄;(2)發(fā)射區(qū)摻雜濃度高,即發(fā)射區(qū)與集電區(qū)相比具有雜質(zhì)濃度高出數(shù)百倍。 2、晶體三極管的工作原理。 其次,三極管工作必要條件是(a)在B極和E極之間施加正向電壓(此電壓的大小不能超過1V);(b)在C極和E極之間施加反向電壓(此電壓應(yīng)比eb間電壓較高);(c)若要取得輸出必須施加負(fù)載。 (1)基極有電流流動時。由于B極和E極之間有正向電壓,所以電子從發(fā)射極向基極移動,又因為C極和E極間施加了反向電壓,因此,從發(fā)射極向基極移動的電子,在高電壓的作用下,通過基極進入集電極。于是,在基極所加的正電壓的作用下,發(fā)射極的大量電子被輸送到集電極,產(chǎn)生很大的集電極電流。 (2)基極無電流流動時。在B極和E極之間不能施加電壓的狀態(tài)時,由于C極和E極間施加了反向電壓,所以集電極的電子受電源正電壓吸引而在C極和E極之間產(chǎn)生空間電荷區(qū),阻礙了從發(fā)射極向集電極的電子流動,因 而就沒有集電極電流產(chǎn)生。 綜上所述,在晶體三極管中很小的基極電流可以導(dǎo)致很大的集電極電流,這就是三極管的電流放大作用。此外,三極管還能通過基極電流來控制集電極電流的導(dǎo)通和截止,這就是三極管的開關(guān)作用(開關(guān)特性)。 3、晶體三極管共發(fā)射極放大原理。 A、vt是一個npn型三極管,起放大作用。 B、ecc 集電極回路電源(集電結(jié)反偏)為輸出信號提供能量。 C、rc 是集電極直流負(fù)載電阻,可以把電流的變化量轉(zhuǎn)化成電壓的變化量反映在輸出端。 D、基極電源ebb和基極電阻rb,一方面為發(fā)射結(jié)提供正向偏置電壓,同時也決定了基極電流ib.E、cl、c2作用是隔直流通交流偶合電容。 F、rl是交流負(fù)載等效電阻。 交流通路:ui正端-cl-vtb-vtc-c2-rl-ui負(fù)端。 (1)在日常使用中采用兩組電源不便,可用一組供電。 (2)為簡化電路,用“UCC”的端點和“地”表示直流電源。 (3)把輸入信號電壓、輸出信號電壓和直流電源的公共端點稱為“地”并用符號“丄”表示,以地端作零電位參考。 三極管原理總結(jié) 1.一定要有多子少子的概念,p類半導(dǎo)體多子是空穴,少子是電子,n類半導(dǎo)體多子是電子,少子是空穴。 2.PN結(jié)內(nèi)部會形成內(nèi)電場,方向為N到P,(N區(qū)的多子進入P區(qū),在原地留下空穴,顯正電性,P區(qū)的空穴被N區(qū)的電子進入,顯負(fù)電性)抑制多子的繼續(xù)擴散,然而內(nèi)電場卻利于少子的漂移,少子漂移削弱了內(nèi)電場,又有利于多子的擴散,最終達(dá)到動態(tài)平衡。 3.二極管正向偏壓時,外加電壓削弱了pn結(jié)中的內(nèi)電場,使得多子繼續(xù)擴散,最終形成電流,二極管導(dǎo)通。 4.二極管反向偏壓時,外加電壓增強了pn結(jié)中的內(nèi)電場,使得多子更加難以擴散,然而卻增強了少子的漂移,所以會形成微弱的少子電流,稱為反向飽和電流。 5.反偏時少數(shù)載流子反向通過PN結(jié)是很容易的,甚至比正偏時多數(shù)載流子正向通過PN結(jié)還要容易。 6.三極管be結(jié)正向偏置時,cb反向偏置時,e區(qū)的多子:自由電子會作為cb結(jié)p區(qū)的少子注入到cb區(qū),而cb結(jié)的內(nèi)電場使得be過來的自由電子極易通過,最終形成Ic。(以下討論均基于npn三極管) 7.集電極電流Ic和Uce沒有關(guān)系,Uce的作用主要是維持bc結(jié)的反偏狀態(tài),滿足三極管放大態(tài)的外部電路條件。(當(dāng)然,當(dāng)Uce小到一定程度時,就會影響到Ic) 8.三極管的飽和狀態(tài):增大Ib,Ic會隨之增大,然而總存在一個臨界的Ib,再增大Ic也不會再隨之增大了,此時三極管進入飽和狀態(tài)。這是因為Ic越大,Uce上分到的電壓就越少,最終Uce又會反過來影響Ic,使Ic減小,最終達(dá)到平衡。 9.三極管可以構(gòu)成出電流源(保持Ib恒定),但此電流源是有限制的:負(fù)載上的分壓是以Uce的減小為代價的,當(dāng)負(fù)載越來越大,導(dǎo)致Uce過小時,便無法再維持Ic穩(wěn)定不變了。 10.當(dāng)三極管構(gòu)成電流源時,此時可以把三極管看成一個神奇的動態(tài)電阻:當(dāng)負(fù)載RL變化時,此動態(tài)電阻的值為Vcc / Ic-RL,動態(tài)電阻通過自身的阻值變化,總是想維持Ic的恒定。 半導(dǎo)體三極管 學(xué)科:電子技術(shù)基礎(chǔ) 班級:11秋電子技術(shù)應(yīng)用9班 教師:胡明鋒 授課類型:講授 課時:一課時 一、教學(xué)目標(biāo): 知識目標(biāo) 識記半導(dǎo)體三極管的定義、掌握三極管的結(jié)構(gòu)、分類和符號。技能目標(biāo) 能夠畫出半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)和符號,能夠識別出三極管。情感目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力,歸納知識的能力。 二、教學(xué)重點: 1.三極管的定義、結(jié)構(gòu)、符號。2.三極管的NPN、PNP兩種類型的認(rèn)識。 三、教學(xué)難點 三極管的結(jié)構(gòu)、符號、三極管的NPN、PNP兩種類型的認(rèn)識 四、教學(xué)媒體 多媒體課件、半導(dǎo)體三極管、半導(dǎo)體二極管、粉筆。 五、教學(xué)方法 講授法、演示法。 六、教學(xué)過程 (一)、導(dǎo)入新課 1.復(fù)習(xí)內(nèi)容:復(fù)習(xí)上節(jié)課半導(dǎo)體二極管的知識,重點復(fù)習(xí)半導(dǎo)體的定義、PN結(jié)的定義和特性,半導(dǎo)體二極管的符號和主要特性。 2.導(dǎo)入新課:在半導(dǎo)體器件中,除了半導(dǎo)體二極管外還有一種廣泛應(yīng)用于各種電子電路的重要器件,那就是半導(dǎo)體三極管,通常也稱為晶體管。半導(dǎo)體三極管在電子電路里的主要作用是放大作用 (二)、半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)和符號: 1.觀察半導(dǎo)體三級管的結(jié)構(gòu)并熟識該圖,要求能完整畫出該圖。2.PNP型及NPN型三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及符號如圖所示 半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)與符號 PNP型 NPN型 3.半導(dǎo)體三極管是一種有三個電極、兩個PN結(jié)的半導(dǎo)體器件。三區(qū):發(fā)射區(qū)、基區(qū)、集電區(qū)。三極:發(fā)射極E、基極B、集電極C。 兩結(jié):發(fā)射結(jié)(發(fā)射極與基極之間的PN結(jié))、集電結(jié)(集電極與基極之間的PN結(jié))。 4.根據(jù)半導(dǎo)體基片材料不同,三極管可分為PNP型和NPN型兩大類。 5.兩者的符號區(qū)別在于發(fā)射極的箭頭方向不同。箭頭方向就是發(fā)射極正向電流的方向。 (三)、半導(dǎo)體三極管的分類 1.按半導(dǎo)體基片材料不同:NPN型和PNP型。2.按功率分:小功率管和大功率管。3.按工作頻率分:低頻管和高頻管。4.按管芯所用半導(dǎo)體材料分:鍺管和硅管。5.按結(jié)構(gòu)工藝分:合金管和平面管。6.按用途分:放大管和開關(guān)管。 (四)、外形及封裝形式 三極管常采用金屬、玻璃或塑料封裝。常用的外形及封裝形式如圖所示。 七、作業(yè) 1.畫出PNP型及NPN型三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及符號并指出三個電極、兩個PN結(jié)。2.半導(dǎo)體三極管的分類有哪幾種? 八、板書設(shè)計 1.半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu) 2.半導(dǎo)體三極管的符號 3.半導(dǎo)體三極管的定義 4.NPN型和PNP型半導(dǎo)體三極管 5.半導(dǎo)體三極管的分類 6.半導(dǎo)體三極管的外形及封裝形式 九、教學(xué)后記 1.通過學(xué)生自主活動及多媒體課件演示,不僅使各教學(xué)內(nèi)容有機的結(jié)合,而且豐富了教學(xué)手段,增強了教學(xué)的直觀性,達(dá)到良好的教學(xué)效果,從而增強了學(xué)生的自信心。 2.遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,堅決貫徹“學(xué)做合一”或“做、學(xué)、做”的雙向程序模式,學(xué)生學(xué)會在活動過程中獲取新知識的樂趣和能力。 3.透過活動項目過程,表明教學(xué)效果良好,同學(xué)們加深了對所學(xué)知識的理解和記憶,靈活運用所學(xué)知識解決實際問題的能力顯著提高。部分學(xué)生自主活動能力還是有所欠缺,通過教師引導(dǎo)和講解能夠有較大的提高,另一個問題是學(xué)生對活動內(nèi)容的熟練程度不夠,應(yīng)該增加練習(xí)的時間。第三篇:三極管說課稿(定稿)
第四篇:關(guān)于三極管工作的原理總結(jié)
第五篇:半導(dǎo)體三極管教案