3.2 初识模拟电路（第3课时）课件-2022-2023学年高中通用技术苏教版（2019）选择性必修1《电子控制系统》

第三章 电子控制系统信号处理 第2节 初识模拟电路（第3课时） 【任务三】体悟三极管的三种工作状态 1.如左图所示，为三极管共发射极电路，可以看出电路中有两组电源Vbb和Vcc，其中基极b与发射极。形成一个输入回路，基极输入电流用Ib表示;集电极c与发射极e形成一个输出回路，集电极输出电流用Ic表示;发射极e是两回路的公共端。 2.三极管电流关系 NPN型三极管 二进一出。且Ie=Ib+Ic,连接电路时，发射极接低电位，集电极接高电位 PNP型三极管 一进二出。且Ie=Ib+Ic,连接电路时，发射极接高电位，集电极接低电位 3.三极管的输出特性曲线 IC / mA UCE /V 100 µA 80µA 60 µA 40 µA 20 µA IB = 0 O 5 10 15 4 3 2 1 划分三个区：截止区、放大区和饱和区。 截止区 放 大 区 饱和区 　　1. 截止区　IB ≤ 0 的区域。 　　IB= 0 时，IC = ICEO。 硅管约等于 1 A，锗管约为几十--几百微安。 截止区 　两个结都处于反向偏置。 2. 放大区： 条件：发射结正偏 　　　集电结反偏 特点：各条输出特性曲线比较平坦，近似为水平线，且等间隔。 IC / mA UCE /V 100 µA 80µA 60 µA 40 µA 20 µA IB =0 O 5 10 15 4 3 2 1 放 大 区 　　集电极电流和基极电流体现放大作用，即 对 NPN 管 UBE > 0，UBC < 0 3.三极管的输出特性曲线 3. 饱和区： 条件：两个结均正偏 IC / mA UCE /V 100 µA 80µA 60 µA 40 µA 20 µA IB =0 O 5 10 15 4 3 2 1 　　对 NPN 型管，UBE > 0 UBC > 0 。 特点：IC 基本上不随 IB 而变化，在饱和区三极管失去放大作用。 I C   IB。 当 UCE = UBE，即 UCB = 0 时，称临界饱和，UCE < UBE时称为过饱和。 饱和管压降 UCES < 0.4 V(硅管)，UCES< 0. 2 V(锗管) 饱和区 三极管的输出特性曲线 三极管的三种工作状态 类比NPN型三极管 c b e 粗管子内装有阀门，阀门的开度由细管子中的水压控制，水流类比电流，水压类比电压 截止状态：细管水压很小，不足以打开阀门。 放大状态：细管水流越大，阀门开启越大，粗管水流越大 ——以小控大，以弱控强 饱和状态：当阀门开到一定程度，细管水流增大，粗管水流不再增大 　　放大的本质：实现能量的控制。 　　在放大电路中提供一个能源，由能量较小的输入信号控制这个能源，使之输出较大的能量，然后推动负载。 小能量对大能量的控制作用称为放大作用。 放大的对象是变化量。 放大电路的基本原理 三极管的三种工作状态 3.1 截止状态 电流电压关系： Ve>Vb,Vc>Vb Uce≈Vcc Ube<0.5V 现象：Ib≈0 ,Ic≈0,Ie≈0 三极管的三种工作状态 3.1 截止状态 小结：Ib≈0,发射结和集电结都处于反偏状态时，IC=0，此时相当于一只断开的开关。 三极管的三种工作状态 3.2 放大状态 条件： 发射结正偏、集电结反偏 电流电压关系：Ve<Vb<Vc 稳定后Ube≈0.7V 0.7V<Uce<Vcc 很小的基极电流（变化）控制（引起）很大的集电极电流的变化 三极管的三种工作状态 3.2 放大状态 IC受Ib的控制，随着Ib的增大IC也在增大 Ib （毫安） 0.02 0.03 0.04 0.06 0.08 0.1 IC （毫安） 0.7 1.11 1.48 2.75 2.8 3.5 当 Ib 有微小变化时，  IC 较大。说明三极管具有电流放大作用。 任何一列电流关系符合 Ie = IC + Ib，Ib< IC< Ie, IC  Ie IB （毫安） 0.02 0.03 0.04 0.06 0.08 0.1 IC （毫安） 0.7 1.11 1.48 2.75 2.8 3.5 三极管的三种工作状态 3.2 放大状态 要使三极管具有放大作用，必须给管子的发射结加正偏电压，集电结加反偏电压。（外部条件） 一般为几十~几百 0.02 0.03 0.04 0.06 0.08 0.1 （毫安） 0.02 0.03 0.04 0.06 0.08 0.1 IC Ic = 35.116 Ib + 0.1253 0.02 0.03 0.04 0.06