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课程教案首页No.9授课题目三极管及性能分析教学单元学 时2 寸4 教学目标知识目标:三极管的结构、符号与工作原理、三极管的工作状态和作用、三极管的主要参数能力目标:会分析三极管的工作状态、用直观法判断三极管的极性；用万用表判断三极管的管脚和极性素质目标:培养学生逻辑思维能力。重 占难点三极管的结构与工作原理三极管的工作状态教学方法比较法、启发式教授法、演示法能力训练（作业）教学体会授课班级授课时间及 地 点年月日（星期）第节，楼室年月日（星期）第节，楼室年月日（星期）第节，楼室年月日（星期）第节，楼室年月日（星期）第节，楼室步骤一：复习提问，起到承上启下作用。5分钟1. 二极管的特性？2. 简述二极管的伏安特性？步骤二：讲授新课80分钟通过实物演示进行结构和工作原理分析。一、晶体管的结构及类型分类：一是双极型半导体三极管二是场效应半导体三极管双极型半导体三极管是由两种载流子参与导电的半导体器件，它由两个PN结组合而成，是一种CCCS器件。场效应型半导体三极管仅由一种载流子参与导电，是一种VCCS器件。双极型半导体有两种类型：NPN型和PNP型。中间部分称为基区，相连电极称为基极，用B或b表zj (Base)；一侧称为发射区，相连电极称为发射极，用E或e表示(Emitter)；另一侧称为集电区和集电极，用C或c表示(Collector)oE-B间的PN结称为发射结(Je),C-B间的PN结称为集电结(Jc)。NPN型PNP型BB： bXe两种极性的双极型三极管双极型三极管发射极的箭头代表发射极电流的实际方向。从外表上看两个N区(或两个P区)是对称的，实际上发射区的掺杂浓度大，集电区掺杂浓度低，且集电结面积大。基区要制造得很薄，其厚度一般在几个微米至几十个微米。二、晶体管的电流放大作用30分双极型半导体三极管在工作时一定要加上适当的直流偏置电压。若在放大工作状态：发射结加正向电压，集电结加反向电压。现以NPN型三极管的放大状态为例，来说明三极管内部的电流关系。发射结加正偏时，从发射区将有大量的电子向基区扩散，形成的电流为R。与PN结中的情况相同。从基区向发射区也有空穴的扩散运动，但其数量小，形成的电流为Apo这是因为发射区的掺杂浓度远大于基区的掺杂浓度。进入基区的电子流因基区的空穴浓度低，被复合的机会较少。又因基区很薄，在集电结反偏电压的作用下，电子在基区停留的时间很短，很快就运动到了集电结的边上，进入集电结的结电场区域,被集电极所收集，形成集电极电流云。在基区被复合的电子形成的电流是7e= 7ep+ Ten 二 7ep+ 7cn+ 7bn=(R+ Tcbo) + ( 7bn+ Tep Tcbo) = 7c+ 7b发射区掺杂浓度高，基区很薄，是保证三极管能够实现电流放大的关键。若两个PN结对接，相当基区很厚，所以没有电流放大作用，基区从厚变薄，两个PN结演变为三极管1. 三种状态双极型三极管有三个电极，其中两个可以作为输入，两个可以作为输出，这样必然有一个电极是公共电极。三种接法也称三种组态。共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE表示;共集电极接法，集电极作为公共电极，用CC表示;共基极接法，基极作为公共电极，用CB表示。CECBCC三极管的三种组态2. 三极管的电流放大系数对于集电极电流7c和发射极电流入之间的关系可以用系数来说明，定义:/3 -Ic /7b-（R+ Tcbo ） /-Zb月称为共发射极接法直流电流放大系数。于是. P 13. 晶体管的共射特性曲线B表示输入电极，C表示输出电极，E表示公共电极。所以这两条曲线是共发射极接法的特性曲线。扁是输入电流，厩是输入电压，加在B、E两电极之间。金是输出电流，地是输出电压，从C、E两电极取出。一共发射极接法的电压-电流关系（1）输出特性曲线共发射极接法的输出特性曲线，它是以乳为参变量的一族特性曲线。现以其中任何一条加以说明，当他二0V时，因集电极无收集作用，赤二0。当咆微微增大时，发射结虽处于正向电压之下，但集电结反偏电压很小，如阮E 1 V ； Pbe=O. 7 V ； Vcb= VcE %eWO.7 V O集电区收集电子的能力很弱,lc主要由VCE决定。当仆增加到使集电结反偏电压较大时，如KE V, vbeN0.7V,运动到集电结的电子基本上都可以被集电区收集，此后瓜再增加，电流也没有明显的增加，特性曲线进入与他轴基本平行的区域（这与输入特性曲线随他增大而右移的原因是一致的）。输出特性曲线可以分为三个区域饱和区一一ic受他显著控制的区域，该区域内此的数值较小，一般Ke0. 7 V（硅管）。此时发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小。截止区一一接近零的区域，相当后0的曲线的下方。此时，发射结反偏，集电结反偏。放大区一一平行于仆轴的区域，曲线基本平行等距。此时，发射结正偏，集电结反偏，电压大于0.7 V左右（硅管）7c/mA饱和E43210ZB2 = 80RA放大区= 4 叩A；B=0截止区W 如，任 e/v共发射极接法输出特性曲线三、晶体管的主要参数半导体三极管的参数分为直流参数、交流参数和极限参数三大类。（一）直流参数 直流电流放大系数共发射极直流电流放大系数p 极间反向电流1.集电极-基极间反向饱和电流Abo如。的下标CB代表集电极和基极，0是Open的字头，代表第三个电极E开路。它相当于集电结的反向饱和电流。2.集电极-发射极间的反向饱和电流TceoTceo和Tcbo有如下关系-ZcEO ( 1+ ) -ZcBO相当基极开路时，集电极和发射极间的反向饱和电流，即输出特性曲线4=0那条曲线所对应的Y坐标的数值。Ic/mA，B2 = 8O|A4321CEO o24八放大区】Bi = 4叩AZB = 0截止区笋黄一*任e/VTceo在输出特性曲线上的位置(3)极限参数 集电极最大允许电流R当集电极电流增加时，”就要下降，当”值下降到线性放大区囱直的7030%时，所对应的集电极电流称为集电极最大允许电流心。至于0值下降多少，不同型号的三极管，不同的厂家的规定有所差别。可见，当 QIcm时，并不表示三极管会损坏。 集电极最大允许功率损耗集电极电流通过集电结时所产生的功耗，Rm二因发射结正偏，呈低阻，所以功耗主要集中在集电结上。在计算时往往用农取代佐B。 反向击穿电压反向击穿电压表示三极管电极间承受反向电压的能力。3. Kbr)ceo基极开路时集电极和发射极间的击穿电压。课堂总结5分
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