5.1.1 三极管的结构和电流放大作用（课件）-《电工电子技术基础与应用》同步教学（航空工业出版社）

电工电子技术基础与应用 目录 项目1 直流电路 项目2 正弦交流电路 项目3 变压器与三相异步电动机 项目4 二极管及其应用 项目5 三极管及其应用 项目6 逻辑门电路与组合逻辑电路 项目7 触发器与时序逻辑电路 三极管及其应用 项目5 3 三极管是基本的半导体元件之一，它具有电流放大作用，可与其他电路元器件组成多种放大电路。放大电路可以把微弱的输入信号放大成振幅较大的输出信号，它在生活中的应用随处可见，电视机机顶盒、收音机、手机、路由器等电器的内部均使用了放大电路。 本项目主要介绍三极管、放大电路和集成运放的基本知识。 项目导读 项目导读 4 学习目标 知识目标  能够正确测试三极管的伏安特性  能够正确调试基本放大电路  能够正确测试集成运放的性能指标 技能目标  弘扬爱国奋斗精神，树立建功立业信念  厚植民族自豪感和科技自信心 素质目标  掌握三极管的结构、电流放大作用、伏安特性和主要参数  掌握共发射极放大电路、分压偏置放大电路、共集电极放大 电路的结构和分析方法  掌握多级放大电路和功率放大电路的工作原理  掌握反馈的分类和负反馈放大电路的基本类型  掌握集成运放的结构、性能指标和工作特性  掌握集成运放的典型应用 目录 任务5.1 认识三极管 任务5.2 认识放大电路 任务5.3 认识集成运放 任务5.1 认识三极管 1 PART ONE 任务引入 三极管通常由1个管体和3个引脚构成，如下图所示。其中，3个引脚分别为基极B、集电极C和发射极E。根据半导体组合方式的不同，三极管可分为NPN型和PNP型两种，其图形符号如下图所示。三极管具有电流放大作用，它是放大电路的核心元件。 任务引入 请选择合适的工具和器材，对三极管进行测试，判断三极管的类型和引脚的极性，并通过逐点法绘制三极管的伏安特性曲线。本任务的知识与技能要求如下表所示。 任务内容 认识三极管 学习程度 识记 理解 应用 学习任务 三极管的结构和电流放大作用 ●     三极管的伏安特性   ●   三极管的主要参数   ●   实训任务 测试三极管的伏安特性     ● 自我勉励 学习目标 任务工单 学生领取任务工单（详见教材），并完成工单内容。 1．知识准备 3．任务实施 2．工具和器材准备 4．任务评价 10 如下图所示为三极管的结构，它由三层不同性质的半导体组合而成。根据半导体组合方式的不同，三极管可分为NPN型和PNP型两类。 5.1.1 三极管的结构和电流放大作用 相关知识 1．三极管的结构 无论是NPN型三极管还是PNP型三极管，它们均有3个区，即基区、集电区和发射区。这3个区分别引出3个引脚，即基极B、集电极C和发射极E。同时，在3个区的交界处有两个PN结，即集电结和发射结。 相关知识 三极管的电流放大作用是由其内部载流子从发射区到集电区的运动体现出来的。为了保证载流子能够做这样的定向运动，三极管除了需要满足一定的内部结构条件之外，还需要保证外加电源的极性，使发射结正偏，使集电结反偏。 2．三极管的电流放大作用 三极管的电流放大作用可通过如下图所示的三极管电流放大实验电路来分析。在该电路中，将电源的正、负极分别接三极管的基极B和发射极E，将电源的正、负极分别接三极管的集电极C和发射极E，这样就可以在三极管的发射结施加正向偏置电压，在集电结施加反向偏置电压。 相关知识 此时，调节电位器，可得测量数据如表5-6（详见教材）所示。 相关知识 由表5-6可得出以下结论。 （1）三极管各电极中电流的关系满足 ，其中 。该结果符合基尔霍夫电流定律，即流进三极管的电流等于流出三极管的电流。 （2） 与 的比值基本为定值，当 增大时， 基本上也成比例增大。该比值称为直流电流放大系数，用 表示。 可表征三极管的直流放大能力。 （3） 和 的比值基本为定值， 的较小变化可使 出现较大变化。该比值称为交流电流放大系数，用 表示。 可表征三极管的交流放大能力。 $$