半导体三极管——教学设计

课时授课计划教学要求：1、了解三极管的结构；2、掌握三极管的电流放大作用；3、掌握三极管的特性曲线，并能判断三极管的工作状态。

教学目的：1、知识目标：理解三极管的电流放大作用，掌握三极管的特性曲线，并能判断三极管的工作状态；2、能力训练：培养学生实践操作能力和逻辑分析能力；3、素质培养：培养学生参与、合作意识，激发学生兴趣肯探究精神；教学难点：三极管的特性分析教学内容及过程：【课程导入】如图示电路为扩音器的示意图。

话筒将声音信号转换成微弱的电信号，经放大电路放大后变成大功率的电信号，推动扬声器，在还原为较强的声音信号。

放大电路的核心元件主要是半导体三极管和场效应管。

【新课讲解】一、三极管的结构、符号和分类（由多媒体课件展示，并启发学生参与讨论）1、结构和符号：两个结、三个区、三个极1）基区最薄，掺杂浓度最低；发射区掺杂浓度最高；集电区面积较大；2）发射极的箭头方向为发射结加正向电压时电流的方向。

2、分类： （展示三极管的实物）1）按材料分：硅管（多用于NPN 管）、锗管（多用于PNP 管） 2）按结构分： NPN 、 PNP2 3）按使用频率分：低频管、高频管4）按功率分：小功率管 < 500 mW ； 中功率管 0.5 1 W ；大功率管 > 1 W 二、三极管的电流放大作用（由课堂小实验演示）1、三极管的工作电压：发射结正偏，集电结反偏。

NPN 管：U C >U B >U E PNP 管：U E >U B >U C2、三极管的电流放大作用：（由教师演示，学生分组实验获取数据）以NPN 管为例。

如图示连接电路，并分别在基极、集电极、发射极传入量程适当的电流表。

调节R B 的阻值，从电流表中读出不同的I B 、I C 、I E 值填入实验表中。

根据实验数据，分析三极管三个电极的电流关系：1）I C =βI B ，用较小的基极电流控制较大的集电极电流；2）I E ＝I C + I B 。

课题名称半导体三极管授课时间授课班级授课地点第课时教学目标知识与能力目标：1、掌握三极管的结构、分类、符号和基本联接方式；2、理解三极管的电流放大作用；3、掌握三极管的特性曲线及主要参数。

方法与过程目标：在教师的任务布置、引导、实验演示、实物展示及知识提炼的教学模式下，学生通过自主学习、小组合作学习、完成练习、观察及思考总结，完成本节知识的学习。

情感态度与价值观目标：1、通过自学培养学生的自主学习能力；2、通过小组合作学习培养学生相互之间团结协作的精神。

教学重点1、三极管的结构和电流放大作用；2、三极管的输入输出特性曲线。

教学难点1、三极管的电流放大作用；2、三极管的三种工作状态判别。

教学准备PPT 、三极管的三种基本联接方式、输入输出特性的视频、Multisim仿真图、同步练教学资源课件、书本、教学视频、Multisim仿真软件教学文件同步练实施阶段：教学过程教学内容教学方法教师活动学生活动时间分配学习情在我们日常生活中用到的喇叭、音响、扩音器等，起到声音放大作用的设备，其核心元件就是今天我们要认识的新朋友——三极管，它也是半导体材料所制成的，那么，我们就来认识一下它的外形结构、符号情境导入展示相关设备听讲、思考3′境及相关特点。

图片并导入讲解任务一：半导体三极管基础知识定向自学1、知道三极管的结构、符号、分类；2、知道三极管的电流分配关系和电流放大作用；3、知道三极管的基本联接方式。

读书指导法布置任务巡视指导自学完成相应练习15′初步检测自学书本第10-13页，完成同步练习【任务一】中的1、2、3、5题。

精心点拨一、半导体三极管的基本结构与分类1、基本结构、符号三区：发射区、基区、集电区。

三极：发射极E、基极B、集电极C。

两结：发射结、集电结。

实际上发射极箭头方向就是发射结正向电流方向。

注：（1）发射区掺杂浓度较大，利于发射载流子（2）基区很薄，掺杂少，易于载流子通过。

（3）集电区比发射区体积大且掺杂少，利于收集载流子。

《半导体三极管》教案设计邯郸市涉县职业技术教育中心张晓刚1.请举例说出三极管在实际生活中的应用？２.请说出三极管的内部机构原理?二、新课教学(约30分钟）三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下,通过载流子传输体现出来的。

外部条件:发射结正偏，集电结反偏。

1．内部载流子的传输过程发射区:发射载流子；集电区：收集载流子;基区：传送和控制载流子（以NＰN为例）图4载流子的传输过程以上看出，三极管内有两种载流子(自由电子和空穴)参与导电，故称为双极型三极管，或BJT (Ｂipolａr Junction Tｒａｎsistoｒ）。

2．电流分配关系Iｅ=I b＋Iｃ3. 三极管的三种组态共发射极接法，发射极作为公共电极,用CE表示。

共基极接法，基极作为公共电极，用CＢ表示。

共集电极接法,集电极作为公共电极，用CC表示。

练习巩固法巩固提高举一反三第三学时 半导体三极管输入，输出的特性曲线一、课前提问（约１0分钟）1.请说出三极管的内部电流分配关系? ２．请说出三极管的电流放大原理?二、新课教学（约30分钟） 1. 输入特性曲线const V BE B CE V f i ==|)((1) 当 时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。

（２) 当 时, ，集电结已进入反偏状v CE = 0Vv CE ≥ 1VVV CE 0=VVCE 1≥V V V V BE CE CB 0>-=BE V BI 图 5 三极管的输入特性曲线态,开始收集电子，基区复合减少,同样的下，减小，特性曲线右移。

(3) 输入特性曲线的三个部分：死区；非线性区；线性区2. 输出特性曲线其输出特性曲线满足下面公式：其中：放大区：ｉC平行于ｖＣE轴的区域，曲线基本平行等距。

此时，发射结正偏,集电结反偏。

截止区：i C接近零的区域，相当i B=0的曲线的下方。

此时，v BE小于死区电压,集电结反偏。

饱和区:i C明显受vＣE控制的区域，该区域内,一般ｖCE＜0.７V(硅管)。

授课主要内容或板书设计教学过程主要教学内容及步骤新课导入新课讲授复习提问：1、半导体二极管的单向导电性？符号？何谓理想二极管？２、硅管、锗管的导通电压分别是多少？３、特殊二极管有那些？１、２半导体三极管一、半导体三极管的基本结构和分类１、内部结构：Ｃ集电极Ｃ集电极ＰＮ基极ＢＮＢＰＰＮＥ发射极Ｅ发射极２、表示符号：ＣＣＢＢＥＥＰＮＰ型ＮＰＮ型２、分类按功率分：小功率、中功率和大功率按工作频率分：低功率管、高功率管和超高功率管按所用半导体材料分：硅管和锗管按用途分：放大管和开关管二、三极管的基本功能――电流放大１、三极管各极上的电流分配〔以ＮＰＮ型为例〕得出结论：ＩＥ＝ＩＢ＋ＩＣ以上说明了三极管的电流分配规律：即发射极电流等于基极电流和集电极电流之和。

无论是ＮＰＮ型还是ＰＮＰ型，均符合这一规律。

教学过程主要教学内容及步骤2、三极管的电流放大作用从数据得出结论：ＩＣ＝βＩＢ基极电流的微小变化控制了集电极电流的变化，这就是三极管的电流放大原理。

注意：需满足条件：发射极加正向偏置电压和集电极加反向偏置电压练习：１、已知三极管的ＩＢ１＝１０μＡ时，ＩＣ１＝0.8mＡ，当ＩＢ2＝4０μＡ时，ＩＣ2＝2.4mＡ时求该三极管的值为多少？三、三极管的基本联结方式放大器ＡＣ＋输入负载端ＢＤ三种基本联结方式，如下列图所示共发射极共基极共集电极四、三极管的特性曲线〔伏安特性曲线〕1、输入特性曲线输入特性:输入特性是指当集电极与发射极之间的电压v CE为某一常数时，输入回路中加在BJT基极与发射极之间的电压v BE与基极电流i B之间的关系曲线，用函数关系表示为:i B=f(v BE)|v CE=常数。

电工学教案半导体二极管和三极管一、教学目标1.了解半导体二极管和三极管的基本结构和工作原理；2.掌握常见半导体二极管和三极管的特性参数；3.能够分析和解决与半导体二极管和三极管相关的电路问题；4.培养学生的动手实践和创新能力。

二、教学内容1.半导体二极管的基本结构和工作原理；2.常见半导体二极管的特性参数和应用；3.三极管的基本结构和工作原理；4.常见三极管的特性参数和应用。

三、教学过程1.导入引入通过介绍电子元器件中的两种重要器件，半导体二极管和三极管，引发学生对相关知识的探究和学习兴趣。

2.课堂讲解2.1半导体二极管2.1.1基本结构和工作原理详细介绍半导体二极管的基本结构，包括P-N结和其注入。

详细介绍半导体二极管的工作原理，包括正向偏置和反向偏置。

2.1.2特性参数和应用介绍半导体二极管的特性参数，包括导通压降、最大反向电压和最大正向电流等。

介绍半导体二极管的应用，包括整流、波形修整等。

2.2三极管2.2.1基本结构和工作原理详细介绍三极管的基本结构，包括三个区域的P-N结和掺杂工艺。

详细介绍三极管的工作原理，包括共发射极、共集电极和共基极的基本工作模式。

2.2.2特性参数和应用介绍三极管的特性参数，包括放大系数、最大耗散功率和最大反向电压等。

介绍三极管的应用，包括放大、开关等。

3.实验演示通过实验演示，让学生亲自搭建电路，观察和验证半导体二极管和三极管的工作原理和特性。

4.小结反思对课堂内容进行总结和归纳，强化学生对半导体二极管和三极管的理解。

四、教学方法1.讲授结合实践通过讲解和实验结合，加深学生对半导体二极管和三极管相关知识的理解和应用能力。

2.探究式学习鼓励学生积极参与课堂互动，提出问题、讨论问题，培养学生的创新思维和解决问题的能力。

五、教学评估1.课堂小测验设置课堂小测验以检测学生对知识的掌握程度。

2.实验报告要求学生根据实验结果和分析写实验报告，评估学生对半导体二极管和三极管的实际操作和分析能力。

三极管教案课题：半导体三极管知识目标】本节课的知识目标包括：1.掌握半导体三极管的结构、符号、分类及命名方法；2.理解并掌握半导体三极管的电流放大作用；3.掌握使用万用表识别半导体三极管的各管脚及类型的方法。

能力目标】本节课的能力目标包括：1.通过使用万用表识别半导体三极管，进一步培养学生的实际动手能力；2.培养学生应用已有的理论知识去分析、解决实际问题的能力。

情感目标】本节课的情感目标包括：1.理论实践相结合的教学方法有利于激发学生的研究兴趣，增强学好专业的信心，端正学风；2.进一步培养学生集体协作研究能力和团队精神。

教学重点：本节课的教学重点包括：1.半导体三极管的电流放大作用；2.应用万用表检测半导体三极管的各管脚及类型。

教学用具：多媒体课件、MF-47型万用表、各类型号半导体三极管、晶闸管、双向二极管等。

教学过程：1.新课引入首先，我们先来了解一下扩音器的放大电路。

扩音器是我们常见的电器设备，用来放大声音信号。

它的原理示意图为：话筒将声音信号转换成微弱的电信号，经放大电路放大后，变成大功率的电信号，推动扬声器，再还原为较强的声音信号。

放大电路又称为放大器，能把微弱的电信号转变为较强的电信号，其核心元件主要是半导体三极管和场效应管等。

今天我们就来研究半导体三极管。

2.新课内容2-1半导体三极管一、三极管的结构、符号和类型半导体三极管犹如两个反向串联的二极管，其内部结构特点需要引出。

半导体三极管的图形符号中，箭头方向表示发射结正向偏置时发射极电流的方向，箭头朝外的是NPN型三极管，箭头朝内的是PNP型三极管。

二、半导体三极管的电流放大作用半导体三极管的电流放大作用是利用了PN结的正反偏置特性。

当发射结正向偏置时，少数载流子注入基区，形成较大的扩散电流，进而控制集电区的电流变化，从而实现电流放大的作用。

三、应用万用表检测半导体三极管的各管脚及类型使用MF-47型万用表检测半导体三极管的各管脚及类型的方法需要掌握。

教案()B I A μ0.40.81.2()BE U V 8060402025NPN 图— 共射极型二极管共射极输入特性曲线锗管输入曲线硅管输入曲线教学内容方法过程附记1．输入特性曲线当CE U 不变时，输入回路中的电流B I 与发射结压降BE U 之间的关系曲线称为输入特性曲线。

三极管的输入特性曲线如图2—5所示，其特点是：①输入特性曲线非线性②只有当BE U 大于死区电压（硅管：0.5V ，锗管：0.2V ）后，才产生B I ，且B I 在很大范围变化时，BE U 几乎不变。

此时的BE U 称为发射结的正向压降（硅管：0.7V ，锗管：0.3V ）。

但BE U 稍增，B I 即剧增。

为防B I 太大烧坏三极管，通常输入回路中要设限流电阻B R 。

此外，实验还表明：CE U 增大则输入特性曲线线形状相似但右移，说明集射结电压增大，要维持同样大小的基极电流B I ，必须增加发射结的正向电压BE U （当1V CE U >后， BE U 增加缓慢）。

2．输出特性曲线当B I 不变时，输出回路中的电流C I 与电压CE U 的关系曲线称为输出特性曲线（图2—6）。

从图可见三极管的输出特性曲线可分截止区、放大区、饱和区。

B C B C I I I I 在放大区内，不同的 引导不同的 ，实现 对 的控制2 6 NPN 图—共射极型二极管共射极输出特性曲线150Aμ600A μ750A μ450A μ300A μB B C BC C I I I I I I 在饱和区内，增大不增大，或者较多而增大不明显。

即不受控制却也教学内容方法过程附记表2—3 三极管的输出特性曲线的三个区域名称截止区放大区饱和区范围BI=以下的区域，几乎与横轴重合为平坦部分线性区域，几乎与横轴平行曲线上升和弯曲部分条件理论：BEU≤死区电压，BCU<稳妥：BEU<，0BCU<BEU>死区电压BCU<C BU U>BEU>死区电压B CU U≥，（=B CU U时为临界饱和状态）特征BI=，C EI I=≈BI>，C B EI I Iβ=≈小BI控制大CIBI∆很大而CI∆却几乎不变化，即CI不受BI控制工作状态各极之间的电阻很大，各电极间相当于断路cer相当于一只线性可变电阻：BI大，cer小；BI小，cer大cer很小，相当于短路四、三极管的主要参数三极管的参数是表示三极管的各种性能和应用范围的指标，是评价三极管优劣和选用三极管的依据。

备课教案教学过程：一、组织教学二、课程导入:复习半导体二极管的结构和导电特性三、新课讲解（一）.晶体三极管的结构结构组成：由两个PN结、3个杂质半导体区域和三个电极组成，杂质半导体有P、N型两种。

三个区：基区---很薄。

一般仅有1微米至几十微米厚.发射区---发射区浓度很高。

集电区---集电结截面积大于发射结截面积。

两个PN结：发射结---为发射区与基区之间的PN结。

集电结---为集电区与基区之间的PN结。

三个电极：发射极e、基极b和集电极c; 分别从这三个区引出的电极。

三个区组成形式：有NPN型和PNP型两种。

结构和符号如图下图所示。

I IBC∆∆=β（三）、晶体三极管的特性曲线三极管的特性曲线是指各电极间电压和电流之间的关系曲线。

三极管特性曲线的测试电路（一）输入特性曲线三极管的输入特性曲线如图下图所示。

1. 当u CE ＝０时从输入端看进去, 相当于两个ＰＮ结并联且正向偏置, 此时的特性曲线类似于二极管的正向伏安特性曲线。

2. 当u CE ≥1图中可见,的曲线比u CE ＝０V 时的曲线稍向右移移动。

但当 u CE ≥2Ｖ后，曲线基本重合。

(二) 输出特性曲线I I BC β≈mAμA＋－＋－V ＋－V ＋－U BB u BEu CEU CC i ER b R ci Bi CI CI B R B U BBU CCR CV VμAmA +U CE－+U BE－0.4 0.8 U BE /V40302010I B /mA 0U CE ≥1V测量三极管特性的实验电路 三极管的输入特性曲线。

《半导体三极管》教案设计邯郸市涉县职业技术教育中心张晓刚第一课时半导体三极管基本知识、导入部分：（约5分钟）1、导入如图所示是一个扩音器的示意图:其中：话筒是将声音信号转换为电信号，经放大电路放大后，变成大功率的电信号推动扬声器，再将其还原为声音信号。

放大电路又称放大器，是指能把微弱的电信号转换为较强的电信号的电子线路。

放 大器的核心元件（即放大元件）是半导体三极管。

这节课我们就来学习三极管的基础知识。

、新课教学（约25分钟）半导体三极管也称晶体三极管，是电子电路中最重要的电子元器件之一。

它主要 的功能是电流放大和开关作用，配合其他元器件还可以构成振荡器。

1•三极管的内部结构在一块极薄的硅或锗材料的半导体基片上，经过特殊的工艺加工，制造出两个 结，这两个PN 结将整个半导体基片分为 3个区域：集电区，基区和发射区。

如图所示：NPN 型 PNP 型图2三极管结构（3区2结）示意图其中：基区相对很薄，集电区面积很大，发射区载流子的掺杂浓度很高。

对应着三个区分别引出三个电极；即：基极，集电极和发射极。

分别用英文字母 B,C 和E 来表示。

运用动画把抽 象的内部结构特点直观化PN关联生活常见 的扩音器引出 本课的知识点引导思考法音信号转换为电信号电信号转换为声音信号声音图1扩音器示意图三极管是由两个PN结组成的。

我们把基极和发射极之间的PN结称作发射结，基极和集电极之间的PN结称作集电结。

2•三极管的符号半导体三极管的文字符号是：VT.由于半导体材料的不同，按照两个PN结的组合方式的不同，可以将三极管分为PNP和NPN两大类。

三极管的符号，有一个带箭头的电极是发射极。

其中：箭头朝外的是NPN型三极管，箭头朝内的是PNP型。

实际上箭头所指的方向就是电流的方向。

其图形符号如图所示：图3三极管符号3.三极管的分类三极管的种类很多，并且不同型号各有不同的用途。

三极管大都是塑料封装或金属封装，大的很大，小的很小。