三极管基本放大电路教案

三极管及放大电路基础教案

章节一：三极管概述

教学目标：

1. 了解三极管的定义、结构和工作原理。

2. 掌握三极管的类型和符号。

教学内容：

1. 三极管的定义：三极管是一种半导体器件，具有放大电信号的功能。

2. 三极管的结构：三极管由发射极、基极和集电极组成。

3. 三极管的工作原理：通过基极控制发射极和集电极之间的电流。

4. 三极管的类型：NPN型和PNP型。

5. 三极管的符号：NPN型三极管符号为“N”，PNP型三极管符号为“P”。

教学活动：

1. 讲解三极管的定义、结构和工作原理。

2. 展示三极管的实物图和符号图。

3. 引导学生通过实验观察三极管的工作状态。

章节二：放大电路基础

教学目标：

1. 了解放大电路的定义和作用。

2. 掌握放大电路的基本组成和原理。

教学内容：

1. 放大电路的定义：放大电路是一种通过反馈作用放大电信号的电路。

2. 放大电路的作用：放大微弱的信号，使其具有足够的功率驱动负载。 3. 放大电路的基本组成：电源、三极管、输入电阻、输出电阻和反馈电阻。

4. 放大电路的原理：通过三极管的放大作用，实现电信号的放大。

教学活动：

1. 讲解放大电路的定义、作用和基本组成。

2. 展示放大电路的原理图和实际电路图。

3. 引导学生通过实验观察放大电路的工作状态。

章节三：三极管的放大特性

教学目标：

1. 了解三极管的放大特性。

2. 掌握三极管的放大原理。

教学内容：

1. 三极管的放大特性：三极管的放大能力与基极电流、集电极电流和发射极电流之间的关系。

2. 三极管的放大原理：通过基极电流的控制，实现发射极和集电极之间电流的放大。

教学活动：

1. 讲解三极管的放大特性和放大原理。

2. 分析三极管放大电路的输入和输出特性曲线。

3. 引导学生通过实验观察三极管的放大特性。

章节四：三极管放大电路的设计与应用

教学目标：

1. 了解三极管放大电路的设计方法。 2. 掌握三极管放大电路的应用。

半导体三极管及基本放大电路教案

电路分析教案 第1页，共26页

授课教师 上课时间：

周次：

教学章节 第2章 半导体三极管及基本放大电路

2.1 双极型三极管 课型 理论课

对象

教学目标 1.掌握：双极型三极管的电流分配方程和输入、输出曲线（截止区、放大区、饱和区的特点）；

2.理解：双极型三极管的放大条件和放大原理，三极管的直流参数和交流参数；

3.了解：双极型三极管的结构和电路符号，特殊三极管。

教学重点 1.双极型三极管的电流分配方程；

2.双极型三极管的输入、输出曲线（截止区、放大区、饱和区）；

3.双极型三极管的放大条件和放大原理；

4.三极管的直流参数和交流参数。

教学1.双极型三极管的放大原理；

2.双极型三极管输入、输出曲线（截止区、

电路分析教案 第1页，共26页 难点 放大区、饱和区）。

教学方法 多媒体教学，讨论

教学课时 2学时

教学内容 2.1 双极型三极管

半导体三极管有两大类型，一是双极型三极管，二是单极型场效应管。由于它有空穴和自由电子两种载流子参与导电，故称为双极型。本讲讨论双极型半导体三极管，通常用BJT表示，以下简称三极管。

双极型三极管可以分为如下几种类型：

（1）按结构分——NPN管和PNP管

（2）按功率大小分——大、中、小功率管

（3）按材料分——硅管和锗管

（4）按频率分——高频管和低频管

电路分析教案 第1页，共26页 2.1.1 三极管的结构和符号

通过工艺的方法,把两个二极管背靠背的连接起来级组成了三极管。按PN结的组合方式有PNP型和NPN型，它们的结构示意图和符号图分别为：如图2.1所示。

（a）NPN管的结构及符号

（b）PNP管的结构及符号

图2.1 三极管的结构示意图和符号

不管是什麽样的三极管，它们均包含三个区：发射区，基区，集电区，同时相应的引出三个电极：发射极，基极，集电极。同时又在两两交界区形成PN结，分别是发射结和集电结。

1 第2章 三极管及放大电路基础

【课题】

2.1 三极管

【教学目的】

1．掌握三极管结构特点、类型和电路符号。

2．了解三极管的电流分配关系及电流放大作用。

3．理解三极管的三种工作状态的特点，并会判断三极管所处的工作状态。

4．理解三极管的主要参数的含义。

【教学重点】

1．三极管结构特点、类型和电路符号。

2．三极管的电流分配关系及电流放大作用。

3．三极管的三种工作状态及特点。

【教学难点】

1．三极管的电流分配关系和对电流放大作用的理解。

2．三极管工作在放大状态时的条件。

3．三极管的主要参数的含义。

【教学参考学时】

2学时

【教学方法】

讲授法、分组讨论法

【教学过程】

一、引入新课

搭建一个简单的三极管基本放大电路，通过对放大电路输入信号及输出信号的测试，引导学生认识三极管，并知道三极管能放大信号，为后续的学习打下基础。

二、讲授新课

2.1.1 三极管的基本结构

三极管是在一块半导体基片上制作出两个相距很近的PN结构成的。

两个PN结把整块半导体基片分成三部分，中间部分是基区，两侧部分分别是发射区和集电区，排列方式有NPN和PNP两种，

2.1.2 三极管的电流放大特性

三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量，这就是三极管的电 2 流放大特性。

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。

三极管三个电极的电流(基极电流BI、集电极电流CI、发射极电流EI)之间的关系为：CBEIII、BCII、BCII

2.1.3 三极管的特性曲线

三极管外部各极电流与极间电压之间的关系曲线，称为三极管的特性曲线，又称伏安特性曲线。

1. 输入特性曲线

输入特性曲线是指当集-射极之间的电压CEV为定值时，输入回路中的基极电流BI与加在基-射极间的电压BEV之间的关系曲线。

三极管的输入特性曲线与二极管的正向伏安特性曲线相似，也存在一段死区。

三极管放大电路基本原理

三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极C，基极B，发射极E。分成NPN和PNP两种。以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明三极管放大电路的基本原理。

以NPN型硅三极管为例，我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流Ic。这两个电流的方向都是流出发射极的，所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。

三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话)，并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍，即电流变化被放大了β倍，所以我们把β叫做三极管的放大倍数(β一般远大于1，例如几十，几百)。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib的变化，Ib的变化被放大后，导致了Ic很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的，那么根据电压计算公式U=R*I可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来，就得到了放大后的电压信号了。

三极管在实际的放大电路中使用时，还需要加合适的偏置电路。这有几个原因：

首先是由于三极管BE结的非线性(相当于一个二极管)，基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生(对于硅管，常取0.7V)。当基极与发射极之间的电压小于0.7V时，基极电流就可以认为是0。但实际中要放大的信号往往远比0.7V要小，如果不加偏置的话，这么小的信号就不足以引起基极电流的改变(因为小于0.7V时，基极电流都是0)。如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流(叫做偏置电流，上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的，所以它被叫做基极偏置电阻)，那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时，小信号就会导致基极电流的变化，而基极电流的变化，就会被放大并在集电极上输出。