1344837431.doc 临沂市工业学校教案
附件：【任务书】或【学案】
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《三极管的识别与检测》任务书
教学过程：
一、知识链接：
三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管，是一种电流控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号，也用作无触点开关。晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种。可用来对微弱信号进行放大和作无触点开关。它具有结构牢固、寿命长、体积小、耗电省等一系列独特优点，故在各个领域得到广泛应用。
二、合作自学：
1、三极管的外形
特点：有三个电极，故称三极管
塑封「极管玻壳三极管微型「极管片状三极管
2、三极管的结构
三极管是由两个PN 结构成的，其基本特性是具有电流放大作用。三极管按其 结
构不同分为NPN 型和PNP 型两种。相应的结构示意图及电路符号如图
特点：
有三个区一一发射区、基区、集电区；
两个PN 结一一发射结(BE 结)、集电结(BC 结)； 三个电极 一一 发射极e(E)、基极b(B)和集电极 两种类型 —— PNP 型管和NPN 型管。
工艺要求：发射区掺杂浓度较大；基区很薄且掺杂最少；集电区比发射区体积 大且掺杂少。
三极管内部结构分为发射区、基区和集电区，相应的引出电极分别为发射极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。电路符号中，发射极的箭头方向表示三极管在 正常工作时发射极电流的实际方向。
三极管在制作时，其内部结构特点是： (1) 发射区掺杂浓度高； (2) 基区很薄，且掺杂浓度低； (3) 集电结面积大于发射结面积。
以上特点是三极管实现放大作用的内部条件。
3、晶体三极管的符号 箭头：表示发射结加正向电压时的电流方向。 文字符号：V
2.1所示。 发射区
(a) NPN 型
(b) P1XP 型
K VT
c(C)
;
ri
e
/集电区
”2
基区ho
基区 N
'发射区
严1
集电区
三、教师讲解：
1、晶体三极管的分类
按内部结构分：有NPN 型和PNP 型管; 按工作频率分：有低频和咼频管； 按功率分：有小功率和大功率管； 按用途分：有普通管和开关管； 按半导体材料分：有锗管和硅管等等
2、三极管的电流放大作用 三极管放大的条件
三极管实现电流放大的外部偏置条件：发射结正偏，集电结反偏，此时，各电 极电位之间的关系是：
NPN 型 UC > UB > UE PNP 型
UC v UB v UE
3、晶体三极管在电路中的基本连接方式
有三种基本连接方式：共发射极、共基极和共集电极接法。最常用的是共发射极接 法。
伍）共发射极接法（b ）
共基极接法也）共集电极接法
V kjb b
端 入
才输
(b) PNP?J
P
输出端
4、三极管内电流的分配和放大作用电流分配关系
IE = I C + IB
因IB很小，贝U IC : I E
由上述实验结果可知，当IB有一微小变化时，能引起IC较大的变化，这种现象称为三极管的电流放大作用。
电流放大作用的实质是通过改变基极电流IB的大小，达到控制IC的目的，而并不是真正把微小电流放大了，因此称三极管为电流控制型器件。
5、三极管的特性曲线输入特性曲线
三极管的输入特性曲线如图2.5所示
由图2.5所示的输入特性曲线可以看出：
曲线是非线性的，也存在一段死区，当外加LBE电压小于死区电压时，三极管不能导通，处于截止状态。三极管正常工作时，UBE变化不大，对于硅管，LBE约为0.7V左右，锗管的约为0.3V左右。
输出特性曲线
当I B取值不同时，就有一条不同的输出特性曲线，如图 2.6所示。
饱和区
T 巳E 俣大区
;B =l40gA •%F20pA
一 /B =100M A —」日=80叭 —^B =60pA
^^40gA
-/B =2O^A
（1）三极管输出特性曲线中，IB=0的输出特性曲线以下，横轴以上的区域称为截 止区。其特点是：发射结和集电结均为反偏，各电极电流很小，相当于一个断开的
开关。
（2）输出特性曲线中，截止区以上平坦段组成的区域称
为放大区。其特点是：发射 结正偏，集电结反偏。此时I C 受控于I B;同时I C 与UCE 基本无关，可近似看成恒 流。此区内三极管具有电流放大作用。
⑶ 输出特性曲线中，UCEC UBE 的区域，即曲线的上升段组成的区域称为饱和区。 饱和区的特点是：发射结和集电结均为正偏。
饱和时的UCE 称为饱和压降，用UCES 表示，UCES 艮小，一般约为0.3V 。工作 在此区的三极管相当于一个闭合的开关，没有电流放大作用。 6三极管主要参数
1） 共发射极电流放大系数：直流放大系数、交流放大系数
电流放大系数一般在10 ~ 100之间。太小，放大能力弱，太大易使管子性能不稳 定。一般取30 ~ 80 为宜。
2） 集电极一一基极反向饱和电流ICBQ
集电极 ---- 发射极反向饱和电流I CEO
反向饱和电流随温度增加而增加，是管子工作状态不稳定的主要因素。因此， 常把它作为判断管子性能的重要依据。硅管反向饱和电流远小于锗管，在温度变化 范围大的工作环境应选用硅管。 3） 集电极最大允许电流 I CM
三极管工作时，当集电极电流超过
I CM 时，管子性能将显著下降，并有可能烧坏
管子。
集电极最大允许耗散功率 PCM
当管子集电结两端电压与通过电流的乘积超过此值时，管子性能变坏或烧毁。 集电极 ----------- 发射极间反向击穿电压 V(BR)CEO
10
I? …CE （V ）
截止区
10
6 4
2
'CEO
三极管的三个工作区
