第二章:三极管
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第二章 双极型晶体三极管(BJT )§2.1 知识点归纳一、BJT 原理·双极型晶体管(BJT )分为NPN 管和PNP 管两类(图2-1,图2-2)。
·当BJT 发射结正偏,集电结反偏时,称为放大偏置。
在放大偏置时,NPN 管满足C B C V V V >>;PNP 管满足C B E V V V <<。
·放大偏置时,作为PN 结的发射结的V A 关系是:/BE T v V E ES i I e =(NPN ),/E B T v VE ES i I e =(PNP )。
·在BJT 为放大偏置的外部条件和基区很薄、发射区较基区高掺杂的内部条件下,发射极电流E i 将几乎转化为集电流C i ,而基极电流较小。
·在放大偏置时,定义了CNE i i α=(CN i 是由E i 转化而来的C i 分量)极之后,可以导出两个关于电极电流的关系方程:C E CBO i i I α=+(1)C B CBO B CEO i i I i I βββ=++=+其中1αβα=-,CEO I 是集电结反向饱和电流,(1)CEO CBO I I β=+是穿透电流。
·放大偏置时,在一定电流范围内,E i 、C i 、B i 基本是线性关系,而BE v 对三个电流都是指数非线性关系。
·放大偏置时:三电极电流主要受控于BE v ,而反偏CB v 通过基区宽度调制效应,对电流有较小的影响。
影响的规律是;集电极反偏增大时,C I ,E I 增大而B I 减小。
·发射结与集电结均反偏时BJT 为截止状态,发射结与集电结都正偏时,BJT 为饱和状态。
二、BJT 静态伏安特性曲线·三端电子器件的伏安特性曲线一般是画出器件在某一种双口组态时输入口和输出口的伏安特性曲线族。
BJT 常用CE 伏安特性曲线,其画法是:输入特性曲线:()CE B BE V i f v =常数(图2-13)输出特性曲线:()B B CE I i f v =常数(图2-14)·输入特性曲线一般只画放大区,典型形状与二极管正向伏安特性相似。
第二章晶体三极管和场效应晶体管一、是非题(1)为使晶体管处于放大工作状态,其发射结应加反向电压,集电结应加正向电压。
()(2)无论是哪种晶体三极管,当处于放大状态时,b极电位总是高于e极电位,c极电位也总是高于b极电位。
()(3)晶体三极管的发射区和集电区是由同一类半导体(N型或P型)构成的,所以e极和c极可以互换使用。
()(4)晶体三极管的穿透电流I CEO的大小不随温度而变化。
()(5)晶体三极管的电流放大系数β随温度的变化而变化,温度升高,β减少。
()(6)对于NPN三极管,当V BE>0,V BE>V CE,则该管的工作状态是饱和状态。
()(7)已知某三极管的射极电流I E=1.36mA,集电极电流I C=1.33mA,则基极电流I B=30微安。
()(8)某晶体三极管的射极电流I B=10微安时,I C=0.44mA;当I B=20微安时,I C=0.89mA 则它的电流放大系数β=45。
()(9)可以用两个二极管连接成一个三极管。
()(10)晶体三极管具有电压放大作用。
()二、填空题1、晶体三极管的三个电极分别称为、、。
三极管在放大电路中,PNP管电位最高的一极是,NPN管电位最高的一极是。
此时,三极管发射结为偏置,集电结为偏置。
晶体三极管工作在饱和区和截止区时,具有特性,可应用于脉冲数字电路中。
2、测得工作在放大电路中的晶体管的两个电极在无交流信号输入时的电流大小及方向如图2-1所示,则另一电极的电流大小为,该管属于管(PNP NPN)。
0.1mA4mA-++ 10K20K1V图2-13、工作在放大区的某三极管,基极电流从20μA增大到40μA,集电极电流从1mA变为2mA,则该三极管的电流放大倍数为。
4、当晶体三极管工作在饱和状态时,其特点是集电结处于偏置,发射结处于偏置。
当工作在放大状态时,其特点是集电结处于偏置,发射结于偏置。
当工作在截止状态时,其特点是集电结处于偏置,发射结于偏置。
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。
集电区基区发射区发射极e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。
集电极cNC e发射极eNPN型PNP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:I E = I B + I C , I E ~l C ? 1 2B2) 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B3)基极电流有微小的变化量 A B ,集电极电流就会产生较大的变化量 A i c ,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1“定义为:r : PNP 型三极管放大工作时,其电源电压 V CC 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V E >V B >V C 。
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。
三极管检测公开课教案教学设计第一章:三极管基础知识1.1 三极管的定义与作用1.2 三极管的类型及结构1.3 三极管的参数及符号第二章:三极管的工作原理2.1 放大原理2.2 开关原理2.3 稳压原理第三章:三极管的检测方法3.1 基极检测3.2 发射极检测3.3 集电极检测第四章:三极管检测仪器与工具4.1 晶体管测试仪4.2 多功能电表4.3 示波器第五章:三极管检测实践操作5.1 检测材料准备5.2 实践操作步骤5.3 检测结果分析本章节主要让学生了解三极管的基础知识,掌握三极管的工作原理,学会使用检测仪器与工具,并能够进行三极管的检测实践操作。
在教学过程中,注重理论讲解与实践操作相结合,使学生能够更好地理解和掌握三极管检测的相关知识。
第六章:三极管好坏判断标准6.1 结构完整性判断6.2 电参数判断6.3 性能稳定性判断第七章:常见三极管故障分析7.1 开路故障7.2 短路故障7.3 性能下降故障第八章:三极管检测技巧与注意事项8.1 检测技巧8.2 安全注意事项8.3 检测环境要求第九章:三极管检测在实际应用中的应用案例9.1 放大电路中的应用9.2 开关电路中的应用9.3 稳压电路中的应用第十章:总结与复习10.1 复习重点知识10.2 学员提问与解答10.3 课程总结与展望在后续的章节中,我们将重点讲解三极管好坏判断标准、常见故障分析、检测技巧与注意事项以及实际应用案例。
通过理论结合实际,让学生在掌握三极管检测知识的基础上,能够更好地应用于实际工作中,提高电路维修和故障排查的能力。
本课程还将强调安全操作,确保学生在实践中的人身安全和设备安全。
在教学过程中,鼓励学生提问,及时解答学生疑问,帮助学生巩固知识,提高学习效果。
重点和难点解析一、三极管基础知识补充说明:详细解析各种类型三极管的结构特点,以及各个参数的定义和作用,如电流放大倍数、截止频率等。
二、三极管的工作原理补充说明:通过实际电路图和示例,深入剖析三极管在放大、开关和稳压电路中的工作过程。
第二章、三极管一、选择题(本大题共小题,每小题分,共分)1、晶体三极管内部由( )个PN 结构成。
A 、一个B 、二个C 、三个D 、多个2、如果测得一个放大电路中其三极管的直流电压U CE <1V,则它处于( )。
A 、放大状态 B 、饱和状态 C 、截止状态3、有万用表测得PNP 晶体管三个电极的电位分别是V C =6V ,V B =0.7V ,V E =1V 则晶体管工作在( )状态。
A 、 放大B 、截止C 、饱和D 、损坏 4、三级管工作在放大区,要求( )A 、发射结正偏,集电结正偏B 、发射结正偏,集电结反偏C 、发射结反偏,集电结正偏D 、发射结反偏,集电结反偏5、一只NPN 型三极管三极电位分别有V C =3.3V ,V E =3V ,V B =3.7V ,则该管工作在( ) A .饱和区 B .截止区 C .放大区 D .击穿区6、下列三极管各个极的电位,处于放大状态的三极管是( )A V C =0.3V ,V E =0V , VB =0.7V B VC =-4V , V E =-7.4V ,V B =-6.7V C V C =6V , V E =0V , V B =-3VD V C =2V , VE =2V , V B =2.7V7、工作在放大区的某三极管,如果当I B 从12μA 增大到22μA 时,I C 从1mA 变为2mA ,那么它的β约为( )。
A. 83B. 91C. 100 D 、50 8、工作于放大状态的PNP 管,各电极必须满足( )A 、U C > UB > U E B 、UC < U B < U E C 、U B >U C > U ED 、U C > UE > U B 9、NPN 型三极管处在放大状态时是( )A 、U BE <0, U BC <0B 、U BE >0, U BC >0 C 、U BE >0, U BC <0D 、U BE <0, U BC >0 10、PNP 型三极管处在放大状态时是( )A 、U BE <0, U BC <0B 、U BE >0, U BC >0 C 、U BE >0, U BC <0D 、U BE <0, U BC >0 11、在三极管的共发射极输入特性曲线中,曲线与( )对应。
第二章半导体三极管及其基本电路参考答案一、填空题1发射极,集电极,基,集电2、共基电路,共射电路,共集电路。
3、输入特性,输出特性4、I B,V BE5、合适的静态工作点,幅度适中6、截止,减小,增大7、输出电压,输入电压8、基极,集电极9、电压,电流10、发射,集电11、饱和,NPN12b,e,c ,NPN,硅13、发射结正偏、集电结反偏,I E=I C+I B14、增加,上移15、增大,减小16、电容,电源17、信号源,负载18、阻容耦合,直接耦合,变压器耦合。
19、第一级,输入级,差动放大电路20、阻容耦合,直接耦合,阻容耦合22、提高(增加),增加22、降低,降低23、直流,负,串联24、AF>1,φA+φF=2nπ(n=0,1,2,…)25、RC,LC26、振幅平衡、相位平衡27、放大器、反馈网络28、甲类,乙类,甲乙类29、PO输出功率,PD直流电源供给功率,η/效率,乙30、甲类,甲乙类,乙类,甲乙类二、选择题1、A2、B3、C4、C5、D6、D7、D8、A9、A10、C 11、B12、A13、D14、B15、C16、A17、B18、C19、C20、D21、A22、B23、B24、B25、B26、D27、C28、A29、B30、C31、A32、D33A30、D35、D36、A37、B38、D39、C40、D、A41、B42、C43、C44、C45、B46、B47、D48、D49、B50、B51、D52、B53、B54、C55、B56、C57、D58、C59、B60、D61、B62、A63、A64、B65、C66、B三、判断题1、错2、对3、错4、错5、错6、错7、错8、对9、错10、错11、错12、错13、错14、对15、错16、对17、错18、错19、对20、错21、错22、错23、错24、错25、错26、错27、错28、错29、错30、对31、错32、对33、错34、对35、对36、对37、对38、错39、错40、错41、错42、错43、对44、错45、对46、错47、错48、对49、错四、简答题1、(2-1,中)什么是静态工作点?静态工作点对放大电路有什么影响?答:放大电路在没有输入信号时所处的状态称为静态,又称直流状态。
第二章练习题一、填空题:1.晶体管工作在饱和区时发射结 偏;集电结偏。
2.三极管按结构分为 _和两种类型,均具有两个PN 结,即 ______和 ______。
3. 三极管是 ___________ 控制器件。
4.放大电路中, 测得三极管三个电极电位为U =6.5V,U =7.2V,U 3 =15V ,则该管是 ______类型管子,其中 _____12极为集电极。
5.三极管的发射结和集电结都正向偏置或反向偏置时,三极管的工作状态分别是 __ __和 ______。
6.三极管有放大作用的外部条件是发射结________,集电结 ______ 。
7.三极管按结构分为 ______和 ______两种类型,均具有两个PN 结,即 ___________和 _________。
8.若一晶体三极管在发射结加上反向偏置电压,在集电结上也加上反向偏置电压,则这个晶体三极管处 于______状态。
8、某三极管 3个电极电位分别为 V E =1V,V B =1.7V,V C =1.2V 。
可判定该三极管是工作于 区的型的三极管。
9、已知一放大电路中某三极管的三个管脚电位分别为①3.5V ,② 2.8 V ,③ 5V ,试判断: a .①脚是 ,②脚是,③脚是( e, b , c );b .管型是 (NPN , PNP );c .材料是(硅,锗)。
二、选择题:1、下列数据中,对 NPN 型三极管属于放大状态的是 。
A 、 V BE >0,V BE <V CE 时B 、 V BE <0,V BE <V CE 时C 、 V BE >0 , V BE >V CE 时D 、 V BE <0,V BE >V CE 时2、工作在放大区域的某三极管, 当 I B 从 20μA 增大到 40μA 时,I C 从 1mA 变为 2mA 则它的 β值约为 。
A 、 10B 、50C 、80D 、 1003、 NPN 型和 PNP 型晶体管的区别是。
第二章晶体三极管和单级低频小信号放大器第一节晶体三极管的基础知识知识点1 理解晶体三极管的结构、分类、符号和基本联接方式【典型例题】【例1】判断题()在共发射极接法中,输入信号从基极入,集电极出。
【解析】共发射极接法的公共端为发射极,信号从基极和发射极之间输入,从集电极和发射极之间输出。
本题描述不清晰,易导致误会。
【答案】答案为×。
【例2】选择题晶体三极管基本连接方式中既能放大电流又能放大电压的联接方式是()。
A.共发射极B.共集电极C.共基极D.共漏极【解析】共集电极接法只有电流放大作用,没有电压放大;共基极接法只有电压放大作用,没有电流放大;只有共发射极接法既能放大电流又能放大电压。
【答案】选择A。
【一课一练】一、判断题()1.晶体三极管有NPN和PNP两种结构形式,但使用最多的是锗NPN和硅PNP 两种三极管。
()2.晶体三极管的管脚有三个,分别是发射极、门极、基极。
()3.晶体管由两个PN结组成,所以可以用两个二极管反向连接起来充当晶体管使用。
()4.晶体三极管的集电极和发射极可以互换使用。
()5.用万用表黑表笔固定三极管的某一个电极,红表笔分别接三极管另外两电极,观察指针偏转情况。
若两次的测量阻值都大或是都小,则引脚所接就是基极。
二、选择题1.晶体三极管在三个掺杂区域中,位于中间的区域为()。
A.发射区B.集电区C.基区D.共极区2.晶体三极管的图形符号中,有箭头的电极为()。
A.发射极B.基极C.集电极D.公共极3.如图2-2-4所示,该电路为()电路。
A.共基极B.共发射极C.共集电极图2-2-44.用指针式万用表的电阻档测量晶体三极管时,应该打的档位是()。
A.R×1B.R×10C.R×100D.R×10K5.晶体三极管在组成放大器时,根据公共端的不同,连接方式有()。
A.1B.2C.3D.4【知识点1参考答案】一、判断题ⅹⅹⅹⅹⅹ二、选择题 CACCC知识点2 识记晶体三极管的放大条件、放大作用和电流分配关系【典型例题】【例1】选择题三极管工作在放大状态时,其两个PN结必须满足()。