三极管及基本放大电路

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。

教学内容：1. 三极管放大电路的设计方法：根据输入和输出信号的要求，选择合适的三极管、电阻等元件，设计合适的电路。

设计一个三极管基本放大电路，特别是共发射极放大电路，通常涉及以下步骤：1. 分析设计要求：- 确定所需的电压增益（Av）或电流增益（hfe）。

- 根据应用需求确定最大输出电压和输出功率，这有助于选择合适的电源电压和三极管类型。

- 考虑频率响应范围，确保所选三极管能满足特定频段的放大需求。

2. 选择三极管：- 根据所需电流、电压及功率参数，选择具有足够放大能力和适当频率特性的三极管，例如NPN或PNP 型硅或锗材料器件。

3. 确定电源电压：- 设计电源电压应大于最大输出电压，并且考虑到三极管的静态工作点（Q点），Vcc通常会设定为使得Vce（集电极-发射极电压）约为电源电压的1/2至2/3之间，以确保有足够的动态范围。

4. 设置静态工作点（Q点）：- 确定发射极电流（Ie），它应当足够大以提供适当的线性工作区域，但又不能太大以免导致功耗过高或饱和失真。

- 根据Ie计算或选择合适的发射极电阻Re，同时也要计算基极偏置电阻Rb和Rb串联分压电阻R2（如果采用固定偏置方式）。

5. 计算偏置电阻：- 根据所需的基极电流Ib（通常是Ie的一定比例），通过Ib和电源电压计算基极偏置电阻R1和R2的值。

- 确保三极管处于放大区，即Ib、Ic满足Ib = (β+1) Ic / β的关系，其中β是三极管的直流电流放大系数。

6. 设计耦合电容：- 确定输入耦合电容C1和输出耦合电容C2的值，它们用来隔直通交，允许交流信号通过而不影响直流偏置条件。

7. 调试和优化：- 完成电路搭建后，需实际测量并调整偏置点，确保电路工作在预期状态，无饱和或截止现象。

- 测试频率响应、增益、输出波形以及稳定性，如有必要，进一步调整元件参数以改善性能。

以上是一般的步骤概述，在实际设计过程中，可能还需要结合三极管的特性曲线、温度稳定性和噪声等因素综合考虑。

设计时通常还会利用模拟电路设计软件进行仿真验证，以提高设计效率和准确性。

三极管基本放大电路
三极管是一种非常常见的电子元件，它是用来放大电信号的。

三
极管基本放大电路是一种基础电路，广泛应用于各种电子设备中。

三极管基本放大电路的原理是利用三极管的非线性特性，将输入
电信号经过放大后输出到负载上。

三极管基本放大电路由三部分组成，分别是输入电路、放大电路和输出电路。

输入电路主要是为了将外部电信号引入三极管，使其与放大电路
相结合。

通常输入电路由电容和电阻组成，电容用来隔离直流信号，
电阻用来限制输入电流。

放大电路是三极管基本放大电路的核心部分，它的作用是将输入
电信号放大。

放大电路由三极管的基极、发射极和集电极组成。

其中
基极作为控制极，接收输入电信号；发射极作为输入极，输入电信号
通过基极运动，使电流增强；集电极作为输出极，输出放大后的信号。

放大电路的放大倍数可以通过改变电路中电阻和电容的数值来改变。

最后是输出电路，它的作用是将经过放大的电信号输出到负载上。

输出电路通常由电容和电阻构成。

电容用来将直流分离出来，电阻用
来限流和负载电阻匹配。

三极管基本放大电路有很多种形式，如共基极放大电路、共发射
极放大电路、共集电极放大电路等。

每种放大电路都有其优点和缺点，可以根据不同的应用场合选择合适的放大电路。

总之，三极管基本放大电路是电子工程中不可或缺的基础电路。

了解其原理和常见形式，对于电子爱好者和从事电子工作的人来说，都有着重要的指导和应用意义。

第5章 三极管及基本放大电路半导体三极管是一种最重要的半导体器件。

它的放大作用和开关作用促使电子技术飞跃发展。

场效应管是一种较新型的半导体器件，现在已被广泛应用于放大电路和数字电路中。

本章介绍半导体三极管、绝缘栅型场效应管以及由它们组成的基本放大电路。

5.1 半导体三极管半导体三极管简称为晶体管。

它由两个PN 结组成。

由于内部结构的特点，使三极管表现出电流放大作用和开关作用，这就促使电子技术有了质的飞跃。

本节围绕三极管的电流放大作用这个核心问题来讨论它的基本结构、工作原理、特性曲线及主要参数。

5.1.1 三极管的基本结构和类型三极管的种类很多，按功率大小可分为大功率管和小功率管；按电路中的工作频率可分为高频管和低频管；按半导体材料不同可分为硅管和锗管；按结构不同可分为NPN 管和PNP 管。

无论是NPN 型还是PNP 型都分为三个区，分别称为发射区、基区和集电区，由三个区各引出一个电极，分别称为发射极（E ）、基极（B ）和集电极（C ），发射区和基区之间的PN 结称为发射结，集电区和基区之间的PN 结称为集电结。

其结构和符号见图5-1，其中发射极箭头所示方向表示发射极电流的流向。

在电路中，晶体管用字符T 表示。

具有电流放大作用的三极管，在内部结构上具有其特殊性，这就是：其一是发射区掺杂浓度大于集电区掺杂浓度，集电区掺杂浓度远大于基区掺杂浓度；其二是基区很薄，一般只有几微米。

这些结构上的特点是三极管具有电流放大作用的内在依据。

（a ） (b)图5-1 两类三极管的结构示意图及符号5.1.2 三极管的电流分配关系和放大作用现以NPN 管为例来说明晶体管各极间电流分配关系及其电流放大作用，上面介绍了三极管具有电流放大用的内部条件。

为实现晶体三极管的电流放大作用还必须具有一定的外部条件，这就是要给三极管的发射结加上正向电压，集电结加上反向电压。

如图5-2，V BB 为基极电源，与基极电阻R B 及三极管的基极B 、发射极E 组成基极——发射极回路（称作输入回路）,V BB 使发射结正偏，V CC 为集电极电源，与集电极电阻R C 及三极管的集电极C 、发射极E 组成集电极——发射极回路（称作输出回路），V CC 使集电结反偏。

基极放大电‎路共基极的放‎大电路，如图1所示‎，图1 共基极放大‎电路主要应用在‎高频放大或‎振荡电路，其低输入阻‎抗及高输出‎阻抗的特性‎也可作阻抗‎匹配用。

电路特性归‎纳如下：输入端（EB之间）为正向偏压‎，因此输入阻‎抗低（约20～200 ）输出端（CB之间）为反向偏压‎，因此输出阻‎抗高（约100k‎～1M ）。

电流增益：虽然AI小‎于1，但是RL / Ri很大，因此电压增‎益相当高。

功率增益：由于AI小‎于1，所以功率增‎益不大。

共发射极放‎大电路共发射极的‎放大电路，如图2所示‎。

图2 共发射极放‎大电路因具有电流‎与电压放大‎增益，所以广泛应‎用在放大器‎电路。

其电路特性‎归纳如下：输入与输出‎阻抗中等（Ri约1k‎～5k ；RO约50‎k）。

电流增益：电压增益：负号表示输‎出信号与输‎入信号反相‎（相位差18‎0°）。

功率增益：功率增益在‎三种接法中‎最大。

共集电极放‎大电路共集电极放‎大电路，如图3所示‎，图3 共集电极放‎大电路高输入阻抗‎及低输出阻‎抗的特性可‎作阻抗匹配‎用，以改善电压‎信号的负载‎效应。

其电路特性‎归纳如下：输入阻抗高‎（Ri约20‎k ）；输出阻抗低‎（RO约20‎）。

电流增益：电压增益：电压增益等‎于1，表示射极的‎输出信号追‎随着基极的‎输入信号，所以共集极‎放大器又称‎为射极随耦‎器（emitt‎e r follo‎w er）。

功率增益A‎p= AI × Av≈β，功率增益低‎。

三极管三种放大电‎路特性比较‎。

半导体三极管及基本放大电路教案一、课程目标：1.了解半导体三极管的结构和工作原理；2.掌握基本放大电路的设计和分析方法；3.培养学生动手实验和分析实验结果的能力。

二、教学内容：1.半导体三极管的结构和工作原理；2.基本放大电路的设计和分析方法；3.实验：利用半导体三极管构建基本放大电路。

三、教学过程：1.导入（10分钟）引入半导体三极管的概念和作用，和学生一起思考半导体三极管在现代电子设备中的重要性和应用。

2.半导体三极管的结构和工作原理（20分钟）2.1.引入半导体三极管的结构和符号表示，解释其由三个半导体材料构成的特点；2.2.介绍半导体三极管的三个结：发射结、基极结和集电结；2.3.描述半导体三极管的工作原理，包括截止区、饱和区和放大区的区别。

3.基本放大电路的设计和分析方法（40分钟）3.1.介绍基本放大电路的概念和作用；3.2.引入电流放大倍数和电压放大倍数的概念；3.3.讲解共射放大电路和共集放大电路的基本原理和特点；3.4.教授基本放大电路的设计和分析方法，包括选择电阻值和计算放大倍数。

4.实验（30分钟）4.1.实验目的：通过实际操作半导体三极管和元器件，构建基本放大电路并测试其放大性能；4.2.实验步骤：a.准备实验所需材料：半导体三极管、电阻、电源等；b.按照电路图连接元器件；c.接通电源，调整电阻和电压，观察输出信号；d.测量输出信号的放大倍数；e.记录实验结果并分析。

五、小结（10分钟）总结本节课的重点和难点，并对实验结果进行分析和讨论，对半导体三极管及基本放大电路的原理和实际应用进行探讨。

六、作业（10分钟）布置作业：要求学生选择一个电子设备（如手机、电脑等），研究其中一个关键元器件的工作原理和作用，并写一份报告。

七、教学反思通过本节课的教学，学生能够了解半导体三极管的结构和工作原理，掌握基本放大电路的设计和分析方法，并通过实验加深对相关知识的理解。

同时，通过作业的布置，培养了学生自主学习和研究的能力。