《半导体三极管》教案设计.pdf

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——教学设计一、教学目标1、知识与技能：（1）知道半导体三极管的内部结构及类型；（2）了解半导体三极管的工作过程；（3）知道半导体三极管的三种工作状态并能分析简单的电路。

2、过程与方法：培养学生自主、探究学习的能力。

3、情感态度价值观：培养学生善于发现，仔细观察，勤于动脑，感受技术魅力。

二、教学方法讲授法、讨论法三、教学重点三极管的三种工作状态四、教学难点三极管的内部工作原理五、学情分析学生在这之前学习过二极管，知道二极管的单向导电性，正向偏置与反向偏置的区别，也知道二极管的导通压降。

但是对二极管的内部结构原理没有做深入的了解。

所以学生对二极管尤其是三极管是非常陌生的，可以说重来没有接触过，所以在学习的过程中难免有惧怕的心理。

而我上课的班级据我了解基础比较薄弱。

所以在进行教学设计的难度必须要有所把控。

六、教学过程1、引入展示如图所示的电路图，让学生找图中一共有几种类型不同的电子元器件？考察学生的观察力继续询问学生认识其中的哪几种？引出这堂课的主角——半导体三极管2、正课（1）回顾二极管的相关知识：二极管的符号、单向导电性、导通压降、正向偏置、反向偏置等，最后指出二极管是由一个PN结，两个电极和管壳组成。

导出三极管的内部结构。

（2）三极管的内部结构的介绍来总结三极管的特点推出另一种三极管PNP，让学生观察二者的区别，进一步总结三极管的特点（3）重点讲解三极管的三种工作状态1、截止状态2、放大状态3、饱和状态以NPN为例，从表面上看三极管可以简单的看出两个背靠背的二极管，但它并不具备放大功能，三级管若要实现放大功能，必须从三极管的内部结构和外部所加的电源极性来保证。

介绍三极管的内部结构特点发射区的掺杂浓度最高；基区很薄，且掺杂浓度最低，集电极掺杂浓度低于发射区，其面积大接下来讲解三极管中载流子的运动过程1、发射2、复合3、收集总结三极管的电流流向及电流关系根据上述电路及试验测量数据的电流数据总结三极管三种状态电流的变化1、截止状态ib=0,ic=0,ie=02、放大状态β=ic/ib 电流ic 随着ib 的变化而变化3、饱和状态β<ic/ib 电流ic 达到最大值不再随着ib 的变化而变化根据公式Uce=VCC-ic ×Rc 总结三极管在三种状态下三极管在电路中的等效作用根据三极管在分别在三种状态下的集电结和发射结的偏置分析Vb ，Vc ，Ve 电位的关系。

《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。

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。

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。

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。

教学难点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、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。

双极型晶体管的常见外形如图2.2所示。

图2.2 三极管的外型和管脚排列2.1.2 三极管的电流分配与放大原理（这一问题是重点）1.三极管的结构特点（1）基区很薄，且掺杂浓度很低；（2）发射区掺杂浓度远大于基区和集电区掺杂浓度；（3）集电结的结面积很大。