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半导体三极管教案X

CATALOGUE目录半导体基础知识三极管结构与工作原理三极管参数与性能指标三极管基本电路分析方法三极管放大电路设计实践放大电路中的反馈及稳定性问题

01半导体基础知识

03半导体特性光敏性、热敏性和掺杂性等。01半导体定义导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。02常见半导体材料硅(Si)、锗(Ge)等。半导体材料特性

PN结形成与原理PN结定义P型半导体与N型半导体接触形成的结构。PN结形成过程扩散运动与漂移运动达到动态平衡。PN结单向导电性加正向电压时导通，加反向电压时截止。

半导体器件分类：二极管、三极管、场效应管等。半导体器件应用：检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等。半导体技术发展：微电子技术、光电子技术、功率半导体技术等。注：以上内容仅为半导体基础知识的简要概述，实际教学中需要根据学生情况和教学目标进行适当调整和扩展。同时，为了帮助学生更好地理解和掌握半导体知识，建议采用图文并茂、理论与实践相结合的教学方法。半导体器件分类及应用

02三极管结构与工作原理

三极管由两个PN结构成，分别是发射结和集电结，分处于发射区和基区、基区和集电区之间。PN结发射区掺杂浓度最高，基区很薄且掺杂浓度很小，集电区掺杂浓度大于基区但小于发射区。掺杂浓度三极管基本结构

电流放大作用原理发射区向基区注入载流子，形成发射极电流。其中一小部分载流子与基区的多数载流子复合，形成基极电流。大部分载流子被集电区收集，形成集电极电流，从而实现电流放大作用。集电极电流与基极电流之比，即三极管的电流放大倍数。发射极电流基极电流集电极电流电流放大倍数

截止状态：当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压时，三极管处于截止状态，此时三极管的电流放大作用几乎为零。放大状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并处于某一恰当的值时，三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，这时基极电流对集电极电流起着控制作用，使三极管具有电流放大作用，其电流放大倍数β=ΔIc/ΔIb，这时三极管处放大状态。饱和状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并当基极电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某一定值附近不怎么变化，这时三极管失去电流放大作用，集电极与发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的接通状态。三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。工作状态与特性曲线

03三极管参数与性能指标

共射直流电流放大系数hFE表征三极管放大能力的重要参数，hFE值越大，放大能力越强。集电极-基极反向饱和电流ICBO当基极开路时，集电极与基极之间的反向电流，用于衡量三极管的温度稳定性和抗干扰能力。集电极-发射极饱和压降VCE(sat)三极管饱和导通时集电极与发射极之间的电压降，用于确定三极管在饱和区的功耗。直流参数及意义

123在动态信号作用下，集电极电流变化量与基极电流变化量之比，反映了三极管对交流信号的放大能力。共射交流电流放大系数β三极管在高频工作时的重要参数，当f=fT时，三极管的电流放大系数下降到1，高频性能变差。特征频率fT当β下降到低频时0.707倍的频率，用于衡量三极管的高频性能。集电极-基极截止频率fβ交流参数及意义

极限参数及安全使用注意事项集电极最大允许电流ICM三极管正常工作时集电极电流的上限值，超过此值可能导致三极管损坏。集电极-发射极击穿电压V(BR)CEO基极开路时，集电极与发射极之间能承受的最大反向电压，超过此值将导致三极管击穿损坏。工作温度范围三极管正常工作的环境温度范围，超出此范围可能影响三极管的性能和可靠性。安全使用注意事项在使用三极管时，应严格遵守其极限参数和工作温度范围，避免过载、过压和过热等不安全因素，以确保电路的稳定性和可靠性。

04三极管基本电路分析方法

电路组成共发射极电路由三极管、基极偏置电阻、集电极负载电阻等组成。输入信号加在基极和发射极之间，引起基极电流的变化，从而控制集电极电流的变化。集电极电流的变化在集电极负载电阻上产生压降，形成输出电压。共发射极电路具有电压放大和电流放大的作用，但输出电压与输入电压相位相反。共发射极电路常用于放大电路、振荡电路等。工作原理特点应用共发射极电路分析

电路组成共集电极电路由三极管、发射极偏置电阻、集电极负载电阻等组成。特点共集电极电路具有电流放大和电压跟随的作用，输出电压与输入电压同相位。同时，共集电极电路输入阻抗高，输出阻抗低，常用于阻抗匹配和缓冲电路。应用共集电极电路常用于功率放大电路的输出级、阻抗匹配电路等。工作原理输入信号加在基极和集电极之间，引起集电极电流的变化，从而在发射极电阻上产生压降，形成输出电压。由于输出电压取自发射极，因此也称为射极输出器。共集电极电路分析

应用共基极电路常用于高频放大电路、