电工学教案(下)
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课程:电工电子技术2(下册)主讲教师:丁惠忠教材:《电工学》下册——《电子技术》
课程:电工电子技术2(下册)主讲教师:丁惠忠教材:《电工学》下册——《电子技术》
课程:电工电子技术2(下册)主讲教师:丁惠忠教材:《电工学》下册——《电子技术》
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课程:电工电子技术2(下册)主讲教师:丁惠忠教材:《电工学》下册——《电子技术》。
《电工学》授课教案一、教学目标1. 知识与技能:(1)理解电路的基本概念及电路元件;(2)掌握欧姆定律、功率公式及电能的计算;(3)学会使用万用表、电压表、电流表等电工测量工具;(4)能够分析并解决简单的电路问题。
2. 过程与方法:(1)通过实物演示,培养学生的观察能力和动手能力;(2)利用模拟电路,培养学生的电路分析能力;(3)采用小组讨论,培养学生的合作能力和解决问题的能力。
3. 情感态度价值观:(1)培养学生对电工学的兴趣,认识电工学在生产和生活中的重要性;(2)培养学生遵守实验规程,注意安全操作的意识;(3)培养学生勇于探索、积极思考的科学精神。
二、教学内容第1节电路的基本概念及电路元件1. 电路的概念及组成2. 电路元件的分类及作用3. 电路的状态第2节欧姆定律及功率公式1. 欧姆定律的内容及应用2. 功率的概念及计算公式3. 电能的计算第3节电工测量工具的使用1. 万用表的使用方法及注意事项2. 电压表、电流表的使用方法及注意事项3. 电能表的使用方法及注意事项第4节简单电路的分析与实践1. 串并联电路的特点及分析方法2. 串并联电路的实践操作3. 常见故障的排除方法第5节模拟电路的分析与应用1. 模拟电路的基本组成及特点2. 模拟电路的分析方法3. 模拟电路在实际应用中的案例分析三、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究电路知识;2. 利用实物演示、模拟电路,让学生直观地理解电路原理;3. 组织小组讨论,培养学生合作解决问题的能力;4. 注重实践操作,培养学生的动手能力;5. 定期进行课堂小测,了解学生掌握情况,及时调整教学策略。
四、教学资源1. 教材:《电工学》及相关辅助教材;2. 实验器材:万用表、电压表、电流表、电路元件等;3. 教学课件:制作相关的教学课件,以便于课堂教学;4. 网络资源:查找与电工学相关的视频、案例等资源,用于课堂拓展。
五、教学评价1. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,了解学生的学习状态;2. 作业完成情况:检查学生作业的完成质量,评估学生对知识点的掌握程度;3. 实验报告:评估学生在实验过程中的操作技能及对电路知识的理解程度;4. 期中期末考试:通过考试全面评估学生的学习成绩。
班级课题教学目的铆焊 020311 授课时间第1 周,第 1、2第四章变压器与鼠笼式交流异步电动机§4— 1 磁导率与铁磁材料了解磁导率的意义,掌握铁磁材料的磁性能及分类学时教学重点和难点授课方法使用教具10min 15min 15min 15min 10min 10min 10min 5min铁磁材料的磁性能磁导率的意义讲授课堂活动计划和内容一、磁导率见 P85 所述。
(讲述) 见P82 所述。
(讲述)见 P82 图 4— 1 所示。
(讲述。
)分析知:线圈中的磁性强弱与磁场中的煤介质有关。
磁导率:用来表示煤介质的磁化性能。
普通,真空中的磁导率μo=4 ∏×10-7 亨利/秒相对磁导率为:μr=μ/μo (无单位)μr的意义是:煤介质中的磁感应强度是真空中的多少倍。
二、铁磁材料物质按磁导率的大小,可分为三大类:第一类:反磁物质。
其相对磁导率略小于 1。
如铜、银等。
第二类:顺磁物质。
其相对磁导率略大于 1。
如空气、锡、铝等。
第三类:铁磁物质。
其相对磁导率远大于 1。
如铁、镍、钴等。
铁磁材料有如下磁性能:1、磁化性2、高导磁性3、剩磁性4、磁滞性见 P83 所述。
(讲述)常用的铁磁材料有两大类:1、软磁材料:特点是:磁导率μ很大。
剩磁很小。
易磁化,也易去磁。
而磁滞损耗小。
如硅钢片、坡莫合金等。
用途见 P83 所述。
(讲述)2、硬磁材料:特点是:难磁化,难去磁。
剩磁大。
而磁滞损耗大。
如碳钢、钴钢、铝镍钴合金等。
用途见 P83 所述。
(讲述)班级课题教学目的教学重点和难点授课方法使用教具10min 15min 15min 15min 10min 10min 10min5min 铆焊 0311 授课时间第1 周,第3、4 学时§4—2 磁路欧姆定律了解磁路及磁路欧姆定律磁路及磁路欧姆定律磁路及磁路欧姆定律讲授课堂活动计划和内容§4—2 磁路一、磁路:磁力线所走的闭合路径。
教案系部:自动化课程:电子技术班级:机械自造及自动化教师:xxx应用职业技术学院教案教学内容、方法及过程结的导电性:)正向加压:外加的正向电压有一部分降落在PN结区,方向与电场方向相反,削弱了内电场。
于是,内电场对多子扩散运动的阻碍减弱,扩二、二极管伏安特性:、正向特性:当二极管外加正向电压很小时,正向电流很微弱。
只有当正向电压超过某值后,正向电流明显增大,这一电教案二、三极管电流分配与电流放大原理:、三极管电流放大电路:调节电阻RB的阻值,观察IB、IC和IE之间的关系如下:教学内容、方法及过程四、三极管的工作状态:、作为放大元件:工作在放大区域,此时发射结正偏,集电结反偏。
)开关断开——截止区,集电结与发射结均反向偏置)开关闭合——饱和区,集电结与发射结均正向偏置五、温度对三极管的影响:、温度对输入特性的影响温度升高,少子数目增加,PN变薄,发射结势垒电压下降,在维持的情况下,需要输入电压UBE下降。
输入特性曲线随温度升高向左移。
温度升高,少子数目增加,多子数目基本不高,由于复合作用,基区多子浓提高。
的影响教案三、MOS管的工作原理的空穴向下方排斥,出现了一薄层负离子的耗尽层。
耗尽层中的少子将向表层运动,但数量有限,不足以形成沟道,将漏极和源极沟通,所以不可能以形成漏极、输出特性结加正向电压导通时,发光;教案(b)教学内容、方法及过程—1%电源VCC 、电阻Rb 和发射结构成基极回路,VCC 和Rb 是线性电路部分,而发的关系是线性关系,即满足CE CC c Cu V R i =-2) 输出回路的动态图解分析,Rb=280KΩ,β=50,VT为NPN硅管,使用图解法求静态工作此时,基极和发射极之间壳等效为一个电阻:be EQ 26(mV)200(1)(mA)r I β≈Ω++、放大电路的小信号模型绘制:)将三极管从交流通路中去掉;)用小信号模型替换三极管)标注等效电路中的相应物理量b 0βi ⋅=t o CR R i =≈v、放大电路微变等效电路只适用与小信号模型、放大电路的动态指标包括电压放大倍数,输入电阻和输出电阻。
电工学教案范文一、教学主题:电学基础教学目标:1. 了解 Ohm 定律的定义及其应用。
2. 掌握电阻和电容的基本概念和计算方法。
3. 熟悉电路中的串联和并联电路,并掌握其特点和计算方法。
4. 理解交流电路的基本知识和常用电器的工作原理。
教学过程:1. 介绍 Ohm 定律,包括其定义及应用。
2. 讲解电阻和电容的基本概念和计算方法。
3. 介绍串联和并联电路的特点和计算方法。
4. 介绍交流电路的基本知识和常用电器的工作原理。
5. 提供实例进行演示和练习。
教学方法:1. 理论讲解。
2. 例题演示。
3. 练习与讨论。
4. 课堂互动。
教学评估:1. 考试。
2. 课堂练习。
3. 互动评价。
教学资源:1. 电工学教材。
2. 电路图样本和工具箱。
3. 电器设备和实验设施。
4. 计算器和白板笔。
二、教学主题:电机与发电机教学目标:1. 掌握电机的类型和原理。
2. 熟悉发电机的类型和原理。
3. 熟悉电动机、发电机的运行过程和调试方法。
4. 了解电机和发电机的工作原理。
教学过程:1. 介绍电机的类型和原理。
2. 讲解发电机的类型和原理。
3. 介绍电动机的运行过程和调试方法。
4. 介绍发电机的运行过程和调试方法。
5. 提供实例进行演示和练习。
教学方法:1. 理论讲解。
2. 例题演示。
3. 练习与讨论。
4. 实验操作。
教学评估:1. 考试。
2. 实验操作。
3. 互动评价。
教学资源:1. 电工学教材。
2. 发电机电机模型和控制器材料。
3. 实验设施。
4. 计算器和白板笔。
三、教学主题:变压器教学目标:1. 了解变压器的类型和原理。
2. 掌握变压器的使用和调试方法。
3. 熟悉变压器的连接方法和使用注意事项。
4. 理解变压器的工作原理。
教学过程:1. 介绍变压器的类型和原理。
2. 讲解变压器的使用和调试方法。
3. 介绍变压器的连接方法和使用注意事项。
4. 提供实例进行演示和练习。
教学方法:1. 理论讲解。
2. 例题演示。
3. 练习与讨论。
广西贺州高级技工学校教案纸首页课题:§4-1 磁场教学目的、要求:1、掌握磁体物质及其性质。
2、掌握磁场与磁感线的分布。
3、掌握电流的磁场。
教学重点、难点:重点:1.磁场产生的原因。
2.磁场的特性。
难点:右手螺旋定则判断磁场方向。
授课方法:课堂讲授多媒体演示教学参考及教具(含电教设备):中国劳动教育出版社出版的《电工基础》授课执行情况分析:组织教学5分新课导入5分新课内容70分准备好教案,安装好投影仪,安定学生学习情绪。
实际电路中有大量电感元件的线圈中有铁心。
线圈通电后铁心就构成磁路,磁路又影响电路。
因此电工技术不仅有电路问题,同时也有磁路问题。
§4-1 磁场一、磁体及其性质1、概念某些物体能够吸引铁、镍、钴等物质的性质称为磁性。
具有磁性的物体称为磁体。
磁体分天然磁体和人造磁体两大类。
2、磁体两端磁性最强的部分称磁极。
可以在水平面内自由转动的磁针,静止后总是一个磁极指南,另一个指北。
指北的磁极称北极(N);指南的磁极称南极(S)。
3、磁场性质与电荷间的相互作用力相似,当两个磁极靠近时,它们之间也会产生相互作用的力:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
对照图形讲解结合实例讲解4.课堂总结5分5.布置作业5分二、磁场与磁感线1.磁场在磁体周围的空间中存在着一种特殊的物质——磁场。
磁极之间的作用力通过磁场进行传递。
2、实验演示3.磁感线磁场的分布常用磁感线来描述。
三、电流的磁场不仅磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场,这种现象称为电流的磁效应。
本次课重点介绍了磁体的本质和磁体的性质,在空间中磁场和磁力线的分布,电流的磁场,应重点掌握。
习题册P41 一、2、3三、1用多媒体演示广西贺州高级技工学校教案纸首页课题:§4-2 磁场的主要物理量教学目的、要求:1、了解电磁感应强度的定义。
2、掌握磁通的定义。
(1)教学重点、难点:重点:1.了解磁导率的构成条件。
2.了解磁导率的分类。
难点:掌握磁场强度的定义。
电工下课程设计一、教学目标本节课的学习目标包括:1.知识目标:学生需要掌握电工基础知识,了解电路的基本概念和符号,理解电路的基本连接方式和特点。
2.技能目标:学生能够运用所学知识分析电路图,进行电路设计和搭建,具备基本的电工实验操作能力。
3.情感态度价值观目标:培养学生对电工技术的兴趣和好奇心,增强学生对科学的热爱,培养学生团结协作、勇于探索的精神。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括:1.电路的基本概念和符号,包括电路、电源、负载、导体等。
2.电路的基本连接方式,包括串联、并联、混联等。
3.电路的特点,包括稳定性、可靠性、安全性等。
4.电工实验操作,包括实验仪器的使用、实验步骤、实验数据的处理等。
三、教学方法本节课的教学方法包括:1.讲授法:教师通过讲解电路的基本概念和符号,让学生掌握电路的基本知识。
2.讨论法:学生分组讨论电路的连接方式和特点,增强学生的思考和交流能力。
3.案例分析法:教师展示实际案例,引导学生分析电路的工作原理和应用。
4.实验法:学生动手进行电工实验,巩固所学知识,提高实验操作能力。
四、教学资源本节课的教学资源包括:1.教材:电工基础知识教材,用于引导学生学习电路的基本概念和符号。
2.参考书:提供给学生查阅电路知识的相关资料,丰富学生的学习渠道。
3.多媒体资料:教师准备的教学课件、视频等,用于辅助讲解和展示电路知识。
4.实验设备:包括电路实验板、电源、导线、灯泡等,用于学生进行电工实验。
五、教学评估本节课的评估方式包括:1.平时表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,了解学生的学习态度和理解程度。
2.作业:布置相关的电工知识作业,要求学生按时完成,通过作业的完成情况评估学生的掌握程度。
3.考试:安排一次电工知识的考试,测试学生对电路基本概念和符号的掌握程度。
评估方式应客观、公正,能够全面反映学生的学习成果。
教师应及时给予反馈,帮助学生改进学习方法和提高学习效果。
六、教学安排本节课的教学安排如下:1.进度:按照教材的章节安排,逐步讲解电路的基本概念和符号,进行相关实验操作。
电工学教案授课教师:***第15章半导体二极管和三极管一、基本要求1. 了解半导体的导电特性,理解PN结的单向导电性;2. 了解二极管、稳压管的基本构造、工作原理和特性曲线,理解主要参数的意义;3. 了解双极型晶体管的基本构造、工作原理和特性曲线,理解主要参数的意义;4. 了解MOS场效晶体管的基本构造、工作原理和特性曲线,理解主要参数的意义。
二、重点:1. PN结的单向导电性;2.二极管、稳压管的特性曲线及主要参数;3.双极型晶体管的特性曲线及三个工作区(放大、截止、饱和)的特点及主要参数;4. MOS场效晶体管的特性曲线及主要参数。
三、难点:1.载流子运动规律与外部特性曲线的关系。
15.1 半导体的导电特性物体根据导电性能的差别可分为导体、绝缘体、半导体。
半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间。
半导体中的载流子包括电子载流子和空穴载流子。
一、半导体的特性1.温敏性 2.光敏性 3.掺杂性二、半导体共价键结构1.价电子原子的最外层电子叫价电子。
物资的半导体性能与价电子有关。
价电子数目越接近于8个,物资的化学结构越稳定。
金属的价电子一般少于4个,单质绝缘体一般多于4个。
半导体的价电子数为4个(硅锗)。
2.共价键相邻的原子被共有的价电子联系在一起,原子的这种组合叫共价键。
15.1.1 本征半导体1、本征半导体:纯净的不含任何杂质的半导体。
常温下,本征半导体的载流子很少,导电能力很弱,随着温度升高,导电能力上升。
2、热激发:半导体受热而产生载流子的过程。
3、空穴:热激发使某些共价键,由于电子挣脱出去而留下的一个空位。
空穴带一个正电荷。
4、复合:空位子被自由电子填补掉。
5、漂移:在电子场作用下,自由电子和空穴作定向运动,称漂移。
6、本征半导体的导电性:a.有两种不同的载流子,自由电子,空穴。
b.室温下电子,空穴对有限,导电力差。
c.在电场作用下,载流子产生电流,电流为电子电流与空穴电流之和。
15.1.2 N型半导体和P型半导体为了提高半导体的导电能力,可在本征半导体中掺入微量杂质元素,掺杂后半导体称为杂质半导体。
课时授课计划课次序号: 1一、课题:14-1 半导体的导电特性14-2 PN结14-3 二极管二、课型:课堂讲授三、目的要求:掌握PN结单向导电性、熟悉半导体二级管工作原理、特性曲线和主要参数。
四、重点、难点:半导体二级管工作原理、特性曲线。
五、教学方法及手段:以讲授为主,并加以举例;课堂进行适当提问和习题练习。
六、参考资料:教学参考书为《电路》(第四版)邱关源主编参考网站:七、作业:14.3.2,14.3.7八、授课记录:九、授课效果分析:十、教学进程(教学内容、教学环节及时间分配等)1、复习:2、导入课题:14-1 半导体的导电特性14-2 PN结14-3 二极管3、教学内容:14.1 半导体的导电特性半导体的导电特性:热敏性、光敏性、掺杂性。
14.1.1 本征半导体本征半导体的导电机理当半导体两端加上外电压时,在半导体中将出现两部分电流(1)自由电子作定向运动形成电子电流(2)价电子递补空穴形成空穴电流14.1.2 N型半导体和P 型半导体掺入五价元素称为电子半导体或N型半导体。
掺入三价元素称为空穴半导体或P型半导体。
无论N型或P型半导体都是中性的,对外不显电性。
14.2 PN结14.2.1 PN结的形成14.2.2 PN结的单向导电性1. PN 结加正向电压(正向偏置)PN 结加正向电压时,PN结变窄,正向电流较大,正向电阻较小,PN结处于导通状态。
2. PN 结加反向电压(反向偏置)PN 结加反向电压时,PN结变宽,反向电流较小,反向电阻较大,PN结处于截止状态14.3 半导体二极管14.3.1 基本结构二极管的单向导电性1. 二极管加正向电压(正向偏置,阳极接正、阴极接负)时,二极管处于正向导通状态,二极管正向电阻较小,正向电流较大。
2. 二极管加反向电压(反向偏置,阳极接负、阴极接正)时,二极管处于反向截止状态,二极管反向电阻较大,反向电流很小。
3. 外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿,失去单向导电性。
电工学教案授课教师:第15章半导体二极管和三极管一、基本要求1. 了解半导体的导电特性,理解PN结的单向导电性;2. 了解二极管、稳压管的基本构造、工作原理和特性曲线,理解主要参数的意义;3. 了解双极型晶体管的基本构造、工作原理和特性曲线,理解主要参数的意义;4. 了解MOS场效晶体管的基本构造、工作原理和特性曲线,理解主要参数的意义。
二、重点:1. PN结的单向导电性;2.二极管、稳压管的特性曲线及主要参数;3.双极型晶体管的特性曲线及三个工作区(放大、截止、饱和)的特点及主要参数;4. MOS场效晶体管的特性曲线及主要参数。
三、难点:1.载流子运动规律与外部特性曲线的关系。
15.1 半导体的导电特性物体根据导电性能的差别可分为导体、绝缘体、半导体。
半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间。
半导体中的载流子包括电子载流子和空穴载流子。
一、半导体的特性1.温敏性 2.光敏性 3.掺杂性二、半导体共价键结构1.价电子原子的最外层电子叫价电子。
物资的半导体性能与价电子有关。
价电子数目越接近于8个,物资的化学结构越稳定。
金属的价电子一般少于4个,单质绝缘体一般多于4个。
半导体的价电子数为4个(硅锗)。
2.共价键相邻的原子被共有的价电子联系在一起,原子的这种组合叫共价键。
15.1.1 本征半导体1、本征半导体:纯净的不含任何杂质的半导体。
常温下,本征半导体的载流子很少,导电能力很弱,随着温度升高,导电能力上升。
2、热激发:半导体受热而产生载流子的过程。
3、空穴:热激发使某些共价键,由于电子挣脱出去而留下的一个空位。
空穴带一个正电荷。
4、复合:空位子被自由电子填补掉。
5、漂移:在电子场作用下,自由电子和空穴作定向运动,称漂移。
6、本征半导体的导电性:a.有两种不同的载流子,自由电子,空穴。
b.室温下电子,空穴对有限,导电力差。
c.在电场作用下,载流子产生电流,电流为电子电流与空穴电流之和。
15.1.2 N型半导体和P型半导体为了提高半导体的导电能力,可在本征半导体中掺入微量杂质元素,掺杂后半导体称为杂质半导体。
1.N型半导体a.定义:N型半导体称为电子型半导体,在半导体中掺入五价元素,使之有相当数量的自由电子.这种半导体主要靠电子导电.b.施主原子:掺入的正五价杂质原子.c.N型半导体的特性:N型半导体中不但有数量很多的自由电子,而且有少量的空穴存在。
自由电子是多数载流子(多子)。
空穴是少数载流子(少子)。
2.P型半导体A.定义:掺入硼杂质的硅半导体有相当数量的空穴载流子.这种半导体靠空穴导电.称之为空穴半导体.简称P型半导体.B.受主原子:掺入的三价杂质称为受主原子.C.特性:在P型半导体中,不但有数量很多的空穴,而且有少量的自由电子存在.空穴是多数载流子(多子).电子是少数载流子(少子).杂质半导体的导电性能主要取决于多子的浓度.多子浓度主要取决于掺杂浓度.其值较大并且稳定.因此导电性能得一显著改善.少子的浓度主要与本征半导体激发有关.因此对温度敏感,其大小随温度升高而增大。
15.2 PN结15.2.1 PN结的形成漂移运动:载流子在电场力的作用下的运动。
漂移电子流:逆电场方向运动。
漂移空穴流:顺电场方向运动。
扩散运动:载流子从高浓度区向低浓度区的运动。
由于多数载流子的扩散运动,产生空间电荷区,又称耗尽区。
由于P区有大量的空穴,N区有大量的自由电子.使得交界面两边的两种载流子浓度相差很大,浓度差将引起载流子的扩散运动.在扩散的过程中.两种载流子在交界面复合.复合的结果从而出现不能移动的正负两种杂质离子所组成的的空间电荷区.空间电荷区产生内电场.使少子产生漂移运动.最后使得扩散运动与漂移运动达到动态平衡.b.内电场的作用:1)阻碍扩散运动2) 产生漂移运动15.2.2 PN结的单向导电性一、PN结的单向导电性a.外加正向电压(PN结正向偏置)正向偏置:PN结P区接电源正极,N区接电源负极。
此时外电场与内电场方向相反,空间电荷区变窄,内电场被削弱,使耗尽层变窄,载流子扩散大于漂移.多子的扩散电流能顺利通过PN结,形较大正向电流If。
PN结呈现较小电阻,称为正向导通。
b.加反向电压(PN结反向偏置)反向偏置:PN结N区接电源正极,P区接电源负极。
此时外电场与内电场方向相同,空间电荷量增多,使耗尽层加宽。
内电场加强,载流子的扩散难以进行,造成漂移大于扩散,多子受阻,少子在内电场作用下,漂移过PN结形成反向电流。
PN结呈现很大电阻,称为反向截止。
PN结单向导电性:“正向导通,反向截止”15.3 半导体二极管15.3.1基本结构1.构成:在PN结的两端各自引出一根电极引出一根电极引线.然后封装。
2.分类:按结构分:(1)点接触型:适用于高频,小电流。
(2)面接触型:适用于低频,大电流。
按材料分:(1)硅管:热稳定性好,反向电流小。
(2)锗管:热稳定性差,反向电流大。
15.3.2伏安特性即二极管两端电压U D与流过的电流I D的对应关系。
1.正向特性OA-----死区.由于外电场不足以克服内电场。
B点以后----线性区。
时,外电场不足以克服PN结的内电场对多子的扩散运动造成a、当外加正向电压小于Uth的阻力,正向电流几乎为零。
呈现为一个在电阻。
b、当外加电压大于U th后。
PN结内电场大为削弱,二极管电流随电压增加而显著增大。
2.反向特性a.反向电流随温度上升而急剧增长。
b.反向电流基本不随反向电压的变化而变化。
3.击穿特性1、反向击穿特性:当加于二极管两端的反向电压增大到一定值时,二极管的反向电流将随反向电压的增加而急剧增加。
a.齐纳击穿b.雪崩击穿4.温度对二极管特性的影响a.通常温度上升1°C时,硅和锗二极管的正向压降减小2mv左右。
b.半导体的温度每升高10°C,其反向电流Is约增加一倍。
15.3.3主要参数1.最大整流电流I OM----规定环境温度时,二极管长期运行允许通过的最大半波正向电流平均值。
2.最高反向工作电压U RWM----允许二极管上的反向电压的峰值.即耐压值.通常规定为击穿电压的一半。
3.反向电流I RM----二极管末击穿时的反向电流值。
其值会随温度的升高而急剧增加,其值越小,二极管的单向导电性能越好。
点接触型锗管由于其PN结面积比较小,故PN结电容很小,通常小于1PF,其最高工作频率可达数百MHz.而面接触型硅整流二极管,其最高工作频率只有3KHz。
15.4 稳压管1、稳压二极管利用二极管击穿时通过管子电流在很大范围内变化,而管子两端电压几乎不变的特性。
2、稳压管的伏安特性曲线3、稳压管的主要参数a、稳定电压U Z:是指稳压管在正常工作下管子的电压。
b、电压温度系数αU:说明稳压值受温度变化的影响的系数。
当U Z > 6V时,αU > 0 当U Z <6V 时αU<0当U Z=6V时,αU=0c、动态电阻r Z:指稳压管端电压的变化量与相应的电流变化量的比值r Z= △U Z/△I Z动态电阻越小,稳压性能越好。
d、稳定电流I Z:规定最大稳定电流I ZM。
e、最大允许耗散功率P ZM=U Z* I Z15.5 半导体三极管15.5.1 基本结构通过一定的工艺将两个PN结合在一起就构成了双极型半导体三极管,又称晶体三极管,简称三极管或晶体管,其有NPN和PNP两种类型。
1.三极管结构与类型三极管由三个半导体导电区构成,分别为发射区、基区、集电区。
从三个导电区各引出一个电极,分别称为发射极(E )、基极(B )、集电极(C )。
按三个导电区的结合方式不同,三极管可分成NPN 型和PNP 型两大类。
根据制造材料的不同,三极管可分成硅管和锗管两大类。
目前国产管中,硅管多为NPN 型,锗管多为PNP 型。
2.三极管的符号箭头表示发射结的正偏方向。
发射区掺杂浓度高于基区和集电极,集电结的面积比发射结大,基区很薄。
15.5.2电流分配和放大原理1、晶体管电流放大实验电路(1)三极管实现电流放大的工作条件内部条件:三极管的特点,外部条件:发射结正偏,集电结反偏 。
即:NPN 管:Uc>U B >Ue PNP 管:Uc<U B <Ue(2)晶体管各电极电流的实验数据(3)结论①I B =0时,I C =I E =I CEO ,I CEO 称为穿透电流,可近似认为I C =I E =0。
②基极电流I B 远小于集电极电流I C ,三个电极电流满足以下关系:I B +I C =I E ③I B 增大,I C 按比例增大。
(I C -I CEO )与I B 的比值称为三极管直流电流放大系数,用β表示,即④当基极电流I B 有一较小的变化ΔI B 时,集电极电流有个较大变化ΔI C ,这就是三极管的电流变化作用,ΔI C 与ΔI B 的比值称为三极管交流电流放大系数,用β表示,即β=ΔI C /ΔI B所谓的电流放大作用,实质是基极电流I B 对集电极电流I C 的控制作用:较小的I B 变化能引起较大的I C 变化。
2. 晶体管中各极电流分析(NPN 型为例)a.发射区向基区扩散电子BC B CE C I I I I I ≈-=0βBB C E I I I I )1(β+=+=由于发射结加正向偏置,因而有利于该结两边半导体中多子的扩散,于是发射区的自由电子不断扩散到基区,并不断地从电源补充进电子,从而形成发射极电流区。
b.电子在基区扩散和复合由于基区很薄,从发射区注入的电子进入基区后。
由于浓度之差使电子向集电结方向扩散,同时也有少量电子与基区中的多子(空穴)相复合与空穴复合的电子电流称I B 。
c.集电区收集从发射区扩散过来的电子由于集电结加反向电压,因而有利于该结两边半导体少子的漂移运动,从上可知,从发射区注入到基区的电子已成为基区的少子。
它就容易漂移到集电区,成为集电集电流Ic 的主要成份I CN 。
此外还有基区本身的少子(自由电子)和集电区少子(空穴)所形成的漂移电流,称为集电结反向饱和电流I CEO 。
(I CEO 受温度影响较大)从上面分析可知:三极管工作有赖于两种载流子—— 电子和空穴,因此称之为“双极型”晶体三极管。
三极管各极电流为I C =I CN -I CBOI B =I BN + I CBO3.集电极与基极电流之间的关系a.共射极直流放大系数为I CN 与I BN 的比值,即:I I I I I I I I I CBO B C CBO B CBO C BN CN)1(βββ++=⇒+-==忽略ICBO 时I C ≈βI Bb.实质为“以小控大”利用基极回路的小电流I B ,就能实现对集电极,发射极回路的大电流I C (或I E )的控制。
15.5.3特性曲线三极管是非线性元件,各电极电流之间的电压关系不能用简单的方程式来描述,而要用特性曲线来描述。