高二高教版电子技术基础与技能第二章 三极管及放大电路基础教案

《电子技术基础与技能》 电子教案 第二章 三极管及放大电路基础 教学重点 1．了解三极管的外形特征、伏安特性和主要参数。 2．在实践中能正确使用三极管。 3．理解放大的概念、放大电路主要性能指标、放大电路的基本构成和基本分析方法。 4．掌握共发射极放大电路的组成、工作原理，并能估算电路的静态工作点、放大倍数、输入和输出电阻等性能指标。 5．能搭建分压式放大电路，并调整静态工作点。 教学难点 1．三极管的工作原理。 2．放大、动态和静态以及等效电路等概念的建立。 3．电路能否放大的判断。 学时分配 序号 内 容 学 时 1 2.1三极管 2 2 2.2三极管基本放大电路 6 3 技能实训——单管低频放大电路的安装与调试 4 4 *2.3多级放大电路 2 5 本章总学时 14 2.1三极管 2.1.1三极管的结构与符号 通过实物认识常见的三极管 三极管有三个电极，分别从三极管内部引出，其结构示意如图所示。 ( 发射结 集电区 基区 发射区 发射极 e 基极 b 集电极 c P N P 集电结 ) ( 发射极 e 基极 b 集电极 c N P N b e c VT ) ( 发射极 e 基极 b 集电极 c P N P b e c VT )按两个PN结组合方式的不同，三极管可分为PNP型、NPN型两类，其结构示意、电路符号和文字符号如图所示。 PNP型 NPN型 有箭头的电极是发射极，箭头方向表示发射结正向偏置时的电流方向，由此可以判断管子是PNP型还是NPN型。 三极管都可以用锗或硅两种材料制作，所以三极管又可分为锗三极管和硅三极管。 2.1.2三极管中的电流分配和放大作用 动画：三极管电流放大作用的示意 ( I e e I c c I b b 细 粗 ) 做一做：三极管中电流的分配和放大作用 观察分析实验参考数据： 1）三极管各极电流分配关系：IE = IB + IC ，IE ≈ IC≫IB 2）基极电流和集电极电流之比基本为常量，该常量称为共发射极直流放大系数，定义为： 3）基极电流有微小的变化量ΔiB，集电极电流就会产生较大的变化量ΔiC，且电流变化量之比也基本为常量，该常量称为共发射交流放大系数β，定义为： 1．三极管的电流放大作用，实质上是用较小的基极电流信号控制较大的集电极电流信号，实现“以小控大”的作用。 2．三极管电流放大作用的实现需要外部提供直流偏置，即必须保证三极管发射结加正向电压（正偏），集电结加反向电压（反偏）。如图所示，电位关系应为VC>VB>VE。 ( R b R c VT V CC V BB I C I B I E c b e ) PNP型三极管放大工作时，其电源电压VCC极性与NPN型管相反，这时，管子三个电极的电流方向也与NPN型管电流方向相反，电位关系则为VE>VB>VC。 2.1.3三极管的特性曲线 三极管在电路应用时，有三种组态（连接方式），以基极为公共端的共基极组态、以发射极为公共端的共发射极组态和以集电极为公共端的共集电极组态，如图所示。 ( u i u o b c e + _ + _ ) ( u i u o b c e + _ + _ ) ( u i u o e c b + _ + _ ) 共发射极 共集电极 共基极 由于三极管的接地方式不同，三极管的伏安特性也不同，其中共发射极（简称共射）特性曲线是最常用的。 演示实验：用晶体管特性图示仪测得的共射输入和输出特性曲线 1．共射输入特性曲线 当UCE为某一定值时，基极电流iB和发射结电压 uBE之间的关系曲线入下图所示。 ( U CE ≥ 1V 0.2 u BE / V 0.4 0.6 0.8 20 100 0 80 60 40 i B / A U CE = 0 V 输入特性曲线 ) 当UCE=0时，输入特性曲线与二极管的正向伏安特性相似，存在死区电压Uon（也称开启电压），硅管Uon≈0.5V，锗管约0.1V。只有当UBE大于Uon时，基极电流iB才会上升，三极管正常导通。硅管导通电压约0.7V，锗管约0.3V。 随着UCE的增大输入特性曲线右移，但当UCE超过一定数值（UCE>1）后，曲线不再明显右移而基本重合。 2．共射输出特性曲线 在基极电流IB为一常量的情况下，集电极电流iC和管压降uCE之间的关系曲线入下图所示。 ( I B =0 I B = 2 0 A I B = 4 0 A I B = 6 0 A I B = 8 0 A I B = 100