半导体三极管及放大电路基础
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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。
半导体三极管及放大电路基础知识讲解
第一节 学习要求
第二节 半导体三极管
第三节 共射极放大电路
第四节 图解分析法
第五节 小信号模型分析法
第六节 放大电路的工作点稳固问题
第七节 共集电极电路
第八节 放大电路的频率响应概述
第九节 本章小结
第一节 学习要求
〔1〕把握差不多放大电路的两种差不多分析方法--图解法与微变等效电路法。 会用图解法分析电路参数对电路静态工作点的阻碍和分析波形失真等; 会用微变等效电路法估算电压增益、电路输入、输出阻抗等动态指标。
〔2〕熟悉差不多放大电路的三种组态及特点;把握工作点稳固电路的工作原理。
〔3〕把握频率响应的概念。了解共发射极电路频率特性的分析方法和上、下限截止频率的概念。
第二节 半导体三极管〔BJT〕
BJT是通过一定的工艺,将两个PN结结合在一起的器件,由于PN结之间的相互阻碍, 使BJT表现出不同于单个 PN结的特性而具有电流放大,从而使PN结的应用发生了质的飞跃。本节将围绕BJT什么缘故具有电流放大作用那个核心问题,讨论BJT的结构、内部载流子的运动过程以及它的特性曲线和参数。
一、BJT的结构简介
BJT又常称为晶体管,它的种类专门多。按照频率分,有高频管、低频管; 按照功率分,有小、中、大功率管;按照半导体材料分,有硅管、锗管;依照结构不同, 又可分成NPN型和PNP型等等。但从它们的外形来看,BJT都有三个电极,如图3.1所示。
图3.1是NPN型BJT的示意图。 它是由两个 PN结的三层半导体制成的。中间是一块专门薄的P型半导体(几微米~几十微米),两边各为一块N型半导体。从三块半导体上各自接出的一根引线确实是BJT的三个电极,它们分别叫做发射极e、基极b和集电极c,对应的每块半导体称为发射区、基区和集电区。尽管发射区和集电区差不多上N型半导体,然而发射区比集电区掺的杂质多。在几何尺寸上, 集电区的面积比发射区的大,这从图3.1也可看到,因此它们并不是对称的。
半导体三极管的三种基本放大电路
放大电路在放大信号时,总有两个电极作为信号的输入端,同时也应有两个电极作为输出端。根据半导体三极管三个电极与输入、输出端子的连接方式,可归纳为三种:共发射极电路、共基极电路以及共集电极电路。图15-8 所示就是这三种电路的接法。
这三种电路的共同特点是,它们各有两个回路,其中一个是输入回路,另一个是输出回路,并且这两个回路有一个公共端,而公共端是对交流信号而言的。它们的区别在于:共发射极电路管子的发射极是公共端,信号从基极与发射极之间输入,而从集电极和发射极之间输出;共基极电路则以基极作为输入、输出端的公共端;共集电极电路则以集电极作为输入、输出的共公端,因为它的输出信号是从发射极引出的.所以又把共集电极放大电路称为
射极输出器。
下面从几个方面对这三个电路的特性进行比较。
1.电流放大倍数
共发射极电路的输入电流是基极电流IB,输出电流是集电极电流IC, 电流放大倍数β=△IC/△IB,通常β值是较大的。
共基极电路的输入电流是发射极电流IE,输出电流是集电极电流IC, 电流放大倍数α=△IC/△IE。由于△IC小于△IE,所以α 总是小于1的。
共集电极的输入电流是基极电流lB,输出电流是发射极电流IE,电流放大倍数K=△IE/△IB=(△IB+△IC)/△IB=1+β,可见其电流放大倍数也是较大的。
2. 电压放大倍数
共发射极电路的输入端实际上是三极管的发射结,由于三极管处于正向电压工作状态,所以它的输入阻抗是很低的、而输出端的集电结是处于反向电压工作状态,它的输出阻抗是很大的。由于共发射极电路的电流放大倍数较大,输出电流就会在输出端产生较大的输出电压,因而共发射极电路的电压放大倍数较大。 共基极电路的电流放大倍数虽然小于1,但可以选择较大的集电极负载电阻RL和合适的集电极电源EC,使RL的阻值增大后IC不变,那么在RL上仍可以得到较大的输出电压. .使电压放大倍数远大于1。
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
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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。