《二极管三极管基础知识》由会员分享，可在线阅读，更多相关《二极管三极管基础知识（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课题1.1半导体二极管 课型 新课授课班级 授课时数 2教学目标1熟识二极管的外形和符号。2掌握二极管的单向导电性。3理解二极管的伏安特性、理解二极管的主要参数。教学重点二极管的单向导电性。教学难点二极管的反向特性。学情分析教学效果教后记新课A引入自然界中的物质，按导电能力的不同，可分为导体和绝缘体。人们又发现还有一类物质，它们的导电能力介于导体和绝缘体之间，那就是半导体。B新授课1.1半导体二极管1.1.1什么是半导体1半导体：导电能力随着掺入杂质、输入电压（电流） 、温度和光照条件的不同而发生很大变化，人们把这一类物质称为半导体。2载流子：半导体中存在的两种携带电荷参与导电的“粒子” 。（
2、1）自由电子：带负电荷。（2）空穴：带正电荷。特性：在外电场的作用下，两种载流子都可以做定向移动，形成电流。3N 型半导体：主要靠电子导电的半导体。即：电子是多数载流子，空穴是少数载流子。4P 型半导体：主要靠空穴导电的半导体。即：空穴是多数载流子，电子是少数载流子。1.1.2PN 结1PN 结：经过特殊的工艺加工，将 P 型半导体和 N 型半导体紧密地结合在一起，则在两种半导体的交界面就会出现一个特殊的接触面，称为 PN 结。2实验演示（1）实验电路（2）现象所加电压的方向不同，电流表指针偏转幅度不同。（3）结论PN 结加正向电压时导通，加反向电压时截止，这种特性称为 PN 结的单向导电性。
3、3反向击穿：PN 结两端外加的反向电压增加到一定值时，反向电流急剧增大，称为 PN 结的反向击穿。4热击穿：若反向电流增大并超过允许值，会使 PN 结烧坏，称为热击穿。（讲解）（引入实验电路，观察现象）5结电容PN 结存在着电容，该电容称为 PN 结的结电容。1.1.3半导体二极管利用 PN 结的单向导电性，可以用来制造一种半导体器件半导体二极管。1半导体二极管的结构和符号（1）结构：由于管芯结构不同，二极管又分为点接触型（如图 a） 、面接触型（如图 b）和平面型（如图 c） 。（2）符号：如图所示，箭头表示正向导通电流的方向。2二极管的特性二极管的导电性能由加在二极管两端的电压和流过二极管
4、的电流来决定，这两者之间的关系称为二极管的伏安特性。硅二极管的伏安特性曲线如图所示。（展示各种二极管）（引导分析伏安特性）（1）正向特性（二极管正极电压大于负极电压） 死区：当正向电压较小时，正向电流极小，二极管呈现很大的电阻，如图中OA 段，通常把这个范围称为死区。死区电压：硅二极管 0.5 V 左右，锗二极管 0.1 V 0.2 V。 正向导通：当外加电压大于死区电压后，电流随电压增大而急剧增大，二极管导通。导通电压：硅二极管 0.6 V0.7 V，锗二极管 0.2 V 0.3 V。（2）反向特性（二极管负极电压大于正极电压） 反向饱和电流：当加反向电压时，二极管反向电流很小，而且在很大范
5、围内不随反向电压的变化而变化，故称为反向饱和电流。 反向击穿：若反向电压不断增大到一定数值时，反向电流就会突然增大，这种现象称为反向击穿。普通二极管不允许出现此种状态。由二极管的伏安特性可知，二极管属于非线性器件。3半导体二极管的主要参数（1）最大整流电流 ：二极管长时间工作时允许通过的最大直流电流。FI（2）最高反向工作电压 ：二极管正常使用时允许加的最高反向电压。RMV （讲解）练习1晶体二极管加一定的_电压时导通，加_电压时_，这一导电特性称为二极管的_特性。2二极管导通后，正向电流与正向电压呈_关系，正向电流变化较大时，二极管两端正向压降近似于_，硅管的正向压降为_V，锗管约为_V。小
6、结1PN 结具有单向导电性。2用 PN 结可制成二极管。符号如图所示。3二极管的伏安特性分正向特性和反向特性两部分。布置作业P22 习题一1-1，1-2，1-3，1-4，1-5。课题1.2半导体三极管 课型 新课授课班级 授课时数 2教学目标1掌握三极管的结构、分类和符号。2理解三极管的电流放大作用。3掌握三极管的基本连接方式。教学重点三极管的结构、分类、电流放大作用。教学难点三极管的电流放大作用。学情分析教学效果教后记新课A引入在半导体器件中，有一种广泛应用于各种电子电路的重要器件，那就是半导体三极管，通常也称为晶体管。B新授课1.2半导体三极管1.2.1半导体三极管的基本结构与分类1结构及
7、符号PNP 型及 NPN 型三极管的内部结构及符号如图所示。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。2分类：（1）按半导体基片材料不同：NPN 型和 PNP 型。（2）按功率分：小功率管和大功率管。（3）按工作频率分：低频管和高频管。（4）按管芯所用半导体材料分：锗管和硅管。（5）按结构工艺分：合金管和平面管。（6）按用途分：放大管和开关管。3外形及封装形式三极管常采用金属、玻璃或塑料封装。常用的外形及封装形式如图所示。（介绍，参考教材）（展示各种二极管）1.2.2三极管的电流放大作用1三极管各电极上
8、的电流分配（1）实验电路（2）实验数据表 1-1三极管三个电极上的电流分配mAB/I0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05C0.01 0.56 1.14 1.74 2.33 2.91E/0.01 0.57 1.16 1.77 2.37 2.96（3）结论： CBEII三极管的电流分配规律：发射极电流等于基极电流和集电极电流之和。2三极管的电流放大作用由上述实验可得结论：基极电流 的微小变化控制了集电极电流较大的变化，这就是三极管的电流放大BI原理。注意：（1）三极管的电流放大作用，实质上是用较小的基极电流信号控制集电极的大电流信号，是“以小控大”的作用。（2）要使三极管起放大作用
9、，必须保证发射结加正向偏置电压，集电结加反向偏置电压。1.2.3三极管的基本连接方式利用三极管的电流放大作用，可以用来构成放大器，其方框图如图所示。（讲解实验电路，分析数据）（学生讨论完成）（讲解）三极管在构成放大器时，有三种基本连接方式：1共发射极电路（CE）：把三极管的发射极作为公共端子。2共基极电路（CB）：把三极管的基极作为公共端子。3共集电极电路（CC）：把三极管的集电极作为公共端子。（引导学生阅读教材）练习1三极管的放大作用的实质是_电流对_电流的控制作用。2三极管的电流分配关系是怎样的？3如何理解三极管的电流放大作用？小结1三极管是一种有三个电极、两个 PN 结和两种结构形式（N
10、PN 和 PNP）的半导体器件。2三极管内电流分配关系为： 。CBEII3三极管实现放大作用的条件是：三极管的发射结要加正向电压，集电结要加反向电压。4三极管有三种基本连接方式：共发射极电路、共基极电路和共集电极电路。布置作业P23 习题一1-6。课题1.2 半导体三极管 课型 新课授课班级 授课时数 2教学目标1掌握三极管的特性曲线和主要参数。2掌握三极管的测试方法。3了解片状三极管。教学重点1三极管的特性曲线和主要参数。2三极管的测试方法。教学难点三极管的特性曲线和主要参数。学情分析教学效果教后记新课A新授课1.2.4三极管的特性曲线1输入特性曲线输入特性：在 一定条件下，加在三极管基极与
11、发射极之间的电压 和它产生CEV BEV的基极电流 之间的关系。BI（1）实验电路改变 可改变 ， 一定后，改变 可得到不同的 和 。P2RCEVP1RBIEV（2）输入特性曲线三极管的输入特性曲线与二极管的十分相似，当 大于导通电压时，三极管才BEV出现明显的基极电流。导通电压：硅管 0.7 V，锗管 0.2 V。2输出特性曲线输出特性：在 一定条件下，集电极与发射极之间的电压 与集电极电流 之BI CECI间的关系。（1）实验电路先调节 ，使 为一定值，再调节 得到不同的 和 值。P1RBIP2RCEVI（2）输出特性曲线（引导观察电路）（引导观察电路）（分析，讲解） 截止区： = 0 以
12、下的区域。BIa发射结和集电结均反向偏置，三极管截止。b 0， 0，即为 ，穿透电流。ICCEOIc三极管发射结反偏或两端电压为零时，为截止。 放大区：指输出特性曲线之间间距接近相等，且互相平行的区域。a 与 成正比增长关系，具有电流放大作用。CIBb恒流特性： 大于 1 V 左右以后， 一定， 不随 变化， 恒定。CEBICIEVCIc发射结正偏，集电结反偏，三极管处于放大状态。d电流放大倍数 BI 饱和区：指输出特性曲线靠近左边陡直且互相重合的曲线与纵轴之间的区域。a 不随 的增大而变化，这就是所谓的饱和。CIBb饱和时的 值为饱和压降 ， ：硅管为 0.3 V，锗管为 0.1 V。EVC
13、ESVc发射结、集电结都正偏，三极管处于饱和状态。 总结：截止区：发射结和集电结均反偏。放大区：发射结正偏，集电结反偏。饱和区：发射结和集电结均正偏。3三极管的主要参数（1）共射极电流放大系数用 表示，选用管子时， 值应恰当，一般说来， 值太大的管子工作稳定性差。（2）极间反向饱和电流 集电极-基极反向饱和电流 。CBOI 集电极-发射极反向饱和电流 。E两者关系：=（1+ ）CICBOI（3）极限参数 集电极最大允许电流 M（分析，讲解）（学生讨论完成）（讲解）当 过大时，电流放大系数 将下降。在技术上规定， 下降到正常值的 2/3CI时的集电极电流称集电极最大允许电流。 反向击穿电压当基极
14、开路时，集电极与发射极之间所能承受的最高反向电压 。(BR)CEOV当发射极开路时，集电极与基极之间所能承受的最高反向电压 。当集电极开路时，发射极与基极之间所能承受的最向反向电压 。() 集电极最大允许耗散功率 CMP在三极管因温度升高而引起的参数变化不超过允许值时，集电极所消耗的最大功率称集电极最大允许耗散功率。三极管应工作在三极管最大损耗曲线图中的安全工作区。三极管最大损耗曲线如图所示。1.2.5三极管的简易测试1用万用表判别三极管的管型和管脚（1）万用表置于“R 1 k”挡或“R 100”挡。（2）方法： 黑表笔和三极管任一管脚相连，红表笔分别和另外两个管脚相连测其阻值，若阻值一大一小
15、，则将黑表笔所接的管脚调换重新测量，直至两个阻值接近。如果阻值都很小，则黑表笔所接的为 NPN 型三极管的基极。若测得的阻值都很大，则黑表笔所接的是 PNP 型三极管的基极。 若为 NPN 型三极管，将黑红表笔分别接另两个引脚，用手指捏住基极和假设的集电极，观察表针摆动。再将假设的集电极和发射极互换，按上述方法重测。比较两次表针摆幅，摆幅较大的一次黑表笔所接的管脚为集电极，红表笔所接的管脚为发射极。 若为 PNP 型三极管，只要将红表笔和黑表笔对换再按上述方法测试即可。判断三极管 C 脚和 E 脚示意图如图所示。（实物演示）2判断三极管的好坏（1）万用表：“R 1 k”挡或“R 100”挡。（2）方法：分别测量三极管集电结与发射结的正向电阻和反向电阻，只要有一个 PN 结的正、反向电阻异常，就可判断三极管已损坏。3判断三极管 的大小将两个 NPN 管接入判断三极管 C 脚和 E 脚的测试电路，万用表显示阻值小的，则该管的 大。4判断三极管 的大小CEOI以 NPN 型为例，用万用表测试 C、E 间的阻值，阻值越大，表示 越小。CEOI1.2.6片状三极管1片状三极管的封装（1）小功率三极管：额定功率在 100 mW200 mW 的小
