1、課題第二章晶體三極管和場效晶體管課型新課授課班級授課時數1教學目標1掌握三極管的結構、分類和符號2理解三極管的工作電壓和基本連接方式3理解三極管電流的分配和放大作用、掌握電流的放大作用教學重點三極管結構、分類、電流分配和放大作用教學難點電流分配和放大作用學情分析教學效果教后記新課A引入在電子線路中，經常用的基本器件除二極管外，還有三引腳的三極管。B新授課2.1.1三極管的結構、分類和符號一、晶體三極管的基本結構1觀察外形2三極管的結構圖 三極：發射極、基極、集電極兩結：發射結、集電結三區：發射區、基區、集電區3特點（1）發射區摻雜濃度較大，以利于發射區向基區發射載流子。（2）基區很薄，摻雜少，

2、載流子易于通過。（3）集電區比發射區體積大且摻雜少，收集載流子。注意：三極管并不是兩個PN結的簡單組合，不能用兩個二極管代替。二、圖形符號 aNPN型 bPNP型三、分類1內部三個區的半導體分類：NPN型、PNP型2工作頻率分類：低頻管和高頻管3以半導體材料分：鍺、硅2.1.2三極管的工作電壓和基本連接方式一、三極管的工作電壓1三極管工作時，發射結加正向電壓，集電結加反向電壓。2偏置電壓：基極與發射極之間的電壓。二、三極管在電路中的基本連接方式1共發射極接法共用發射極2共基極接法共用基極3共集電極接法共用集電極2.1.3三極管內電流的分配和放大作用一、電流分配關系 三極管的特殊構造，使三極管具

3、有特殊作用。1實驗電路2三極管中電流分配關系（1）IE = IC+IB。（2）基極電流IB很小，所以IE = IC。3ICEO 基極開路時c、e的電流 ICEO越小，說明溫度穩定性越好。4ICBO發射極開路時c、b間的電流 集電極、基極反向飽和電流二、電流放大作用1當IB有較小變化時，IC就有較大變化2交流電流放大系數：注意：工作電流不同，不同，在IC較大范圍內，變化很小。3直流電流放大系數4ICbIBIC b IBICEO（講解）（引導：比較兩種符號，箭頭說明發射結導通的方向）（觀察）練習小結三極管結構分類電流分配關系布置作業習題二 2-1，2-2，2-3，2-4課題2.1.4三極管的輸入和

4、輸出特性課型新課授課班級授課時數1教學目標1熟悉三極管的輸入和輸出特性曲線2能正確指出輸出特性曲線的三個區域，明確三極管的三個狀態3能正確判別三極管的三個狀態教學重點三極管的輸出特性曲線、工作狀態教學難點工作狀態的判別學情分析教學效果教后記新課A復習 1三極管的類型、分類、結構。2三極管的電流分配關系。3三極管的電流放大作用。B引入三極管的基本作用已經明了，還需進一步了解三極管的特性，包括輸入特性和輸出特性的特性曲線，三極管在不同電壓條件下的工作狀態等。C新授課一、三極管共發射極輸入特性1定義：VBE與IB的數量關系。2輸入特性曲線對每一個固定的VCE值，IB隨VBE的變化關系。（1）當VCE

5、增大時，曲線應右移。（2）當VBE 0.3 V時，曲線非常靠近。（3）當VBE大于發射結死區電壓時，IB開始導通。導通后VBE的電壓稱為發射結正向電壓或導通電壓值，硅管為0.7 V，鍺管約為0.3 V。二、晶體三極管的輸出特性曲線1定義每一個固定的IB值，測出IC和VCE對應值的關系。2三個區域（1）截止區：IB = 0，三極管截止，IB = 0以下的區域。IB = 0，IC0，即為ICEO。三極管發射結反偏或兩端電壓為零時，為截止。（2）飽和區：VCE較小的區域。IC不隨IB的增大而變化。飽和時的VCE值為飽和壓降。VCES：硅管為0.3 V，鍺管為0.1 V。發射結、集電結都正偏，處于飽和

6、。（3）放大區：IC受IB控制，IC=bIB，具有電流放大作用。恒流特性：IB一定，IC不隨VCB變化，IC恒定。發射結正偏，集電結反偏，處于放大狀態。總結：三極管工作狀態由偏置情況決定。放 大截 止飽 和發射結正偏集電結反偏發射結反偏或零偏發射結正偏集電結正偏NPNVCVBVEVBVEVBVE，VCVEPNPVCVBVEVBVEVBVE，VCVE例題：1判別三極管的工作狀態 2將上題改為PNP型硅管再作判別。3判斷三極管的放大狀態，各極名稱、管型。 4根據輸出特性曲線計算直流放大系數、交流放大系數、ICEO、ICBO等（學生根據電路圖寫公式）（本組題為已知管型。）指導：先看VBE再看VBC，

7、NPN多為硅管，PNP多為鍺管，飽和區VCE0.3V）（本組題為未知管型僅知管腳電位）指導：1中間電位值的為基極。2電位值接近基極的為發射極。電位值與基極相差較大的是集電極。3VBE=0.7V或接近，為NPNVBE=-0.3V或接近，為PNP）練習習題二2-6，2-7，2-8，2-9小結1三極管特性曲線2三個區域、三個狀態3三個狀態判別的方法布置作業課題2.1.5三極管的主要參數課型新課授課班級授課時數1教學目標1了解三極管的主要參數。2會簡單測試三極管硅管、鍺管。教學重點參數和測試教學難點測試學情分析教學效果教后記新課A復習1三極管的輸入、輸出特性曲線。2三極管的三個區域、三個狀態。3各個狀

8、態的特性。B引入學習了三極管的基本特性，要正確使用三極管必須了解三極管的參數，并會測試三極管。C新授課2.1.5三極管的主要參數一、共發射極電流放大系數1共發射極直流放大系數2共發射極交流放大系數b在同等工作條件下，=b二、極間反向飽和電流1集電極-基極反向飽和電流ICBO2集電極-發射極反向電流（穿透電流）ICEO關系：ICEO =（1+b）ICBO三、極限參數 三極管正常工作時，允許的最大電流、電壓和功率等極限數值。1集電極電大允許電流ICM若IC過大，b將下降；當ICICM，b將下降很多。2集電極最大允許耗散功率PCMPCM最大允許平均功率是IC和VCB乘積允許最大值。3集電極發射極反向

9、擊穿電壓VCEO基極開路時，加在集電極和發射極之間的最大允許電壓，電壓超過此值后，會電擊穿導致熱擊穿，損壞管子。2.1.6三極管或鍺管的簡易測試一、硅管或鍺管的判別 原理：1硅管發射結正向壓降為0.6 0.8V2鍺管發射結正向壓降為0.1 0.3V測試：二、估計比較b的大小1萬用表 R1k 2方法3比較b的大小當開關S斷開和接通時的電阻值，前后兩個讀數相關越大，表示三極管的b越高。三、估測ICEO1萬用表R1k2方法 3結論：阻值越大，ICEO越小4阻值無窮大，三極管內部開路；阻值為零，則內部短路。四、NPN型管和PNP型管的判別1萬用表R1k 或R1002方法（1）黑表筆搭接三極管某一管腳，

10、紅表筆搭接另管腳，如果阻值都很小，黑表筆所接為NPN型管的基極。（2）紅表筆搭接三極管一腳，黑筆搭另兩腳，如果阻值都很大，紅表筆所接為是PNP型管的基極。五、三個管腳的判別NPN型按電路連接阻值小的一次，黑筆接c，紅筆接e。（講解）（邊測邊學）指導：（1）搞清各電極在放大時的電位關系。（2）NPN截止，VCE間阻值大；放大，VCE間阻值小。練習小結1參數2三極管的測定方法布置作業習題二，2-10補充：三極管9011的參數為PCM = 400 mW，ICM = 30 mA，V(BR)CEO = 30 V，問該型號管子在以下情況下能否正常工作。1VCE = 20 V，IC = 25 mA2VCE

11、= 3 V，IC = 50 mA課題2.2場效晶體管課型新課授課班級授課時數2教學目標1熟悉場效晶體管的分類、特性曲線、與普通三極管在性能上的異同點2能理解結型場效晶體管的工作原理，理解它的特性曲線教學重點結型場效晶體管的符號、工作特點、特性曲線教學難點轉移特性曲線學情分析教學效果教后記新課A引入普通三極管以基極電流的變化控制集電極電流，故稱為電流控制器件，今天分析的是另一種晶體管場效晶體管。B新授課2.2.1結型場效晶體管一、結型場效晶體管的結構和符號1N溝道結型場效晶體管（1）結構特點N型硅棒引出兩個電極：漏極（d）、源極（s）。N型硅棒兩側擴散P型區（濃度高），形成兩個PN結。兩個P型區

12、相連引出電極為柵極（g）。漏源之間由N型半導體構成的導電溝道是電流流通的路徑，稱為N溝道。（2）符號符號中箭頭隱含從P指向N的意思。2P溝道結型場效晶體管 二、結型場效晶體管的工作原理以N溝道結型場效晶體管為例。1電路連接（1）在gs間加反向電壓（2）在ds間加正向電壓2工作原理 （1）當VGS = 0，N溝道在 VDS 作用下，形成電流ID，此時，電流ID最大。（2）當VGS PN結受反向偏壓 PN結加寬 N溝道變窄電阻變大ID減小。（3）當VGS 達到一定值，PN結變得較寬，以至N溝道被兩邊PN結夾斷，則ID = 0 結論：（1）通過調節VGS 可控制漏極電流ID 的變化。（2）P溝道與N

13、溝道工作原理相同（VGS0，VDS0）。 （3）VGS 使PN結反偏。（4）場效晶體管只有多數載流子導電，故稱為單極晶體管。 三、結型場效晶體管的特性曲線和跨導1場效晶體管測試電路（N溝道為例）2轉移特性曲線反映ID 隨VGS 的變化關系（1）當VGS = 0 時，ID最大，此時為漏極飽和電流IDSS。（2）當VGS 增大，ID 減小。（3）當VGS 為某一值，ID = 0，則VGS 為夾斷電壓。轉移特性曲線 3輸出特性曲線當VGS 一定ID 與VGS 的關系（1）設VGS = 0，當VGS = 0，ID = 0。當VGS，ID。當VDS 再增加，ID不再增加。當VDS 超過一定的值，ID突然

14、增加。（2）當|VGS|，曲線下移。（3）當VGS大到夾斷電壓，ID = 0。特性曲線的三個區域：（1）可調節器電阻區：溝道阻值隨 |VGS| 增大而減小。（2）飽和區：當VGS一定，ID不隨VDS 變化。（3）擊穿區：ID突然增大。4跨導：反映 DVGS對 DID的控制能力。在飽和區內： （單位mS）（學生根據N溝道的結構特點，討論P溝道結型管的結構）（討論）（學生畫出P溝道結型管的電路圖，注意VGS）（引導與三極管對比，三極管稱為雙極晶體管）（引導學生畫出P溝道結型管的轉移特性曲線，并與工作原理對應起來理解）練習小結結型場效晶體管的結構、符號、轉移特性布置作業習題二2-11，2-12，2-

15、13課題2.2.2絕緣柵場效晶體管課型復習授課班級授課時數2教學目標1了解絕緣柵場效晶體管的結構、工作原理2理解MOS管的特性曲線、圖形符號、場效晶體管的主要參數教學重點MOS管的特性曲線教學難點幾種MOS管的特性曲線學情分析教學效果教后記新課A復習1畫出N、P溝道結型場效晶體管符號。2為什么N溝道VGS0，且反向電壓越大，ID越小？3什么是夾斷電壓VP（ID = 0 時的VGS）？什么是漏極飽和電流（VGS = 0 時的ID）？4從輸出特性曲線上，有幾個區域，有什么特點？B新授課一、絕緣柵場效晶體管的結構和工作原理、特性1N溝道增強型絕緣柵場效晶體管（1）結構特點： P型襯底擴散兩個高濃度N

16、型區，引出兩電極：源極和漏極。 P型襯底覆蓋絕緣層，引出柵極。（2）符號（3）工作原理VDS0（正向電壓）當VGS = 0，ID = 0；當VGS0，柵極與P襯底形成電場N型薄層（電子反型層）溝道形成ID。只有當VGSVT（開啟電壓），才形成溝道。因為在電場下有溝道，無電場無溝道，溝道形成與VGS有關，故稱為增強型。（4）轉移特性曲線當VGSVT 時，ID = 0；當VGSVT 時，ID = 0。（5）輸出特性曲線當VGSVT 且一定時：趨 勢區 域1VDS較小，ID 可調電阻區2VDS較大，ID 基本不變飽和區3VDS再大，ID 突然增大擊穿區2N溝道耗盡型絕緣柵場效晶體管（1）結構：與增強

17、型NMOS管比較，不同之處在于SiO2 層有大量正離子。（2）符號：（3）工作原理：當VDS0時，有ID （自身有導電溝道）。當VGS0并上升，N溝道變寬，ID。當VGS0并增大負電壓，N溝道變窄，ID。當ID = 0時，VGSVP夾斷電壓。（4）轉移特性：VGS = 0，ID = IDSS。VGS0并，ID。VGS0，|VGS |增加，ID減小。VGS = VP，ID = 0。（5）輸出特性曲線三個區域：可調電阻區、飽和區、擊穿區。（6）跨導：反映VGS對ID的控制能力。小結絕緣柵場效晶體管的圖形符號 增強NMOS 耗盡NMOS 增強PMOS 耗盡PMOS2.2.3場效晶體管的主要參數和特點 1直流參數：開啟電壓VT 。夾斷電壓VP。飽和漏極電流ID