电子技术教案教材资料.doc

1、#*第 1.2 课时教学内容：1、半导体的基本知识2、PN 结的形成及特点，半导体二极管的结构、特性、参数、应用电路教学目标：知识目标：让学生了解半导体材料的基本结构及 PN 结的形成，掌握 PN 结的单向导电工作原理技能目标：能运用常用公式解题。情感目标：1.养成良好的学习习惯2.树立坚强乐学的意识教学重点：从半导体材料的基本结构及 PN 结的形成入手，重点介绍 PN 结的单向导电工作原理、教学难点：PN 结的单向导电工作原理教学准备：教学 PPT。教学过程：引述导入：今天我们来学习交流电路。板书课题：半导体的基本知识新授内容：1 半导体的基本知识1.1 半导体材料根据物体导电能力(电阻率)

2、的不同，来划分导体、绝缘体和半导体。导电性能介于导体与绝缘体之间材料，我们称之为半导体。在电子器件中，常用的半导体材料有：元素半导体，如硅（Si） 、锗（Ge）等；化合物半导体，如砷化镓（GaAs）等；以及掺杂或制成其它化合物半导体材料，如硼（B） 、磷（P） 、锢（In）和锑（ Sb）等。其中硅是最常用的一种半导体材料。半导体有以下特点：#*1半导体的导电能力介于导体与绝缘体之间2半导体受外界光和热的刺激时，其导电能力将会有显著变化。3在纯净半导体中，加入微量的杂质，其导电能力会急剧增强。1.2 杂质半导体在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质，可使半导体的导电性发生显著变化。掺入的杂质主要

3、是三价或五价元素。掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。N 型半导体掺入五价杂质元素（如磷）的半导体。P 型半导体 掺入三价杂质元素（如硼）的半导体。在 N 型半导体中自由电子是多数载流子，在 P 型半导体中空穴是多数载流子.2 PN 结的形成及特性2.1 PN 结的形成：在 P 型半导体和 N 型半导体结合后，由于 N 型区内电子很多而空穴很少，而 P 型区内空穴很多电子很少，在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差别。在 P 和 N 区交界面附近，形成了一个很薄的空间电荷区，就是所谓的 PN结。2.2 PN 结的单向导电性当外加电压使 PN 结中 P 区的电位高于 N 区的电位，称为加正向电

4、压，简称正偏；反之称为加反向电压，简称反偏。PN 结加正向电压时，呈现低电阻，具有较大的正向扩散电流；PN 结加反向电压时，呈现高电阻，具有很小的反向漂移电流。#*由此可以得出结论：PN 结具有单向导电性。2.3 PN 结的反向击穿当 PN 结的反向电压增加到一定数值时，反向电流突然快速增加，此现象称为 PN 结的反向击穿。反向击穿分为电击穿和热击穿，电击穿包括雪崩击穿和齐纳击。PN 结热击穿后电流很大，电压又很高，消耗在结上的功率很大，容易使 PN 结发热 ,把 PN 结烧毁。热击穿不可逆；电击穿可逆3 半导体二极管2.3.1 半导体二极管的结构在 PN 结上加上引线和封装，就成为一个二极管

5、。二极管按结构分有点接触型、面接触型和平面型三大类。(1) 点接触型二极管： PN 结面积小，结电容小，用于检波和变频等高频电路。(2) 面接触型二极管： PN 结面积大，用于工频大电流整流电路。#*(3) 平面型二极管：往往用于集成电路制造艺中。PN 结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。(4) 二极管的代表符号2.3.2 二极管的伏安特性(1) 正向特性：正向特性表现为图中的 段。当正向电压较小，正向电流几乎为零。此工作区域称为死区。V th 称为门坎电压或死区电压（该电压硅管约为0.5V，锗管为 0.2V)。当正向电压大于 Vth 时，内电场削弱，电流因而迅速增长 ,呈现的很小正向电

6、阻。(2) 反向特性：反向特性表现为如图中的 段。由于是少数载流形成反向饱和电流，所以其数值很小，当温度升高时，反向电流将随之急剧增加。 (3) 反向击穿特性：反向击穿特性对应于图中段，当反向电压增加到一定大小时，反向电流剧增，二极管的反向击穿。其原因和 PN 击穿相同。 2.3.3 二极管的参数(1) 最大整流电流 IF； (2) 反向击穿电压 VBR 和最大反向工作电压 VRM(3) 反向电流 IR；(4) 正向压降 VF；(5) 极间电容 CB4 特殊体二极管1 稳压二极管：稳压二极管稳压时工作在反向电击穿状态。#*2 变容二极管变容二极管：结电容随反向电压的增加而减小的效应显著的二极管

7、。3.光电二极管4. 发光二极管(LED)5. 激光二极管作业： 习题集板书设计：1 半导体的基本知识1.1 半导体材料1.2 杂质半导体2 PN 结的形成及特性2.1 PN 结的形成：2.2 PN 结的单向导电性3 半导体二极管2.3.1 半导体二极管的结构2.3.2 二极管的伏安特性4 特殊体二极管.1 稳压二极管：2 变容二极管 3.光电二极管 4. 发光二极管(LED)5. 激光二极管课后反思：#*第 3.4 课时教学内容：1、半导体三极管的结构及工作原理，放大电路的三种基本组态2.静态工作点 Q 的不同选择对非线性失真的影响教学目标：知识目标：让学生了解半导体三极管的结构、工作原理、

8、特性曲线和主要参数技能目标：能运用常用公式解题。情感目标：1.养成良好的学习习惯2.树立坚强乐学的意识教学重点：半导体三极管的结构及工作原理, 重点介绍三种基本组态放大电路的静态工作点、动态参数教学难点：三种基本组态放大电路的静态工作点、动态参数教学准备：教学 PPT。教学过程：引述导入：今天我们来学习半导体三极管。板书课题：半导体三极管新授内容：2 半导体三极管1.结构简介：半导体三极管有两种类型:NPN 型和 PNP 型。2.电流分配与放大原理三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通过载流子传输体现出来的。外部条件：发射结正偏，集电结反偏。#*3. 三极管的三种组态共发射极接法，发射极

9、作为公共电极，用 CE 表示。共基极接法，基极作为公共电极，用 CB 表示。共集电极接法，集电极作为公共电极，用 CC 表示。三极管的三种组态4. 放大作用综上所述，三极管的放大作用，主要是依靠它的发射极电流能够通过基区传输，然后到达集电极而实现的。实现这一传输过程的两个条件是：（1）内部条件：发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，且基区很薄。 （2）外部条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。特性曲线1. 输入特性曲线 constVBECfi|)(#*(1) 当 时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。vCE = 0V vCE 1V(3) 输入特性曲线的三个部分：死区；非线性区；线性区2. 输出特性曲

10、线放大区： iC平行于 vCE轴的区域，曲线基本平行等距。此时，发射结正偏，集电结反偏。截止区： iC接近零的区域，相当 iB=0 的曲线的下方。此时， vBE小于死区电压，集电结反偏。饱和区： iC明显受 vCE控制的区域，该区域内，一般 vCE0.7 V(硅管)。此时，发射结正偏，集电结正偏VCE0constiEBVfi|)(#*或反偏电压很小。2 共射极放大电路1. 电路组成2. 简化电路及习惯画法3 简单工作原理共射极基本放大电路的电压放大作用是利用了 BJT 的电流控制作用，并依靠 Rc 将放大后的电流的变化转为电压变化来实现的。作业： 习题集板书设计：略：课后反思：#*第 56 课时教学目的： 让学生了解共发射极、共集电极和共基极三种放大电路教学内容: 1、共集电极电路和共基极电路的工作原理2.三极管放大电路的频率响应教学重点：共集电极电路和共基极电路教学过程:共集电极电路和共基极电路.1 共集电极电路：该电路也称为射极输出器