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第二单元 三极管

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第二单元 三极管 - PowerPoint PPT Presentation


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第二单元 三极管. 课题一 三极管的基本特性. 课题二 三极管的电流放大. 课题三 共射极放大电路. 课题一 三极管的基本特性. 三极管在电子电路中是一种重要元件,被 广泛应用于各种各样的电子电路中。三极管的基本特性就是具有电流放大作用和开关作用,我们只要给三个电极上施加合适的电压,通过两个 PN 结的作用,让三极管工作在不同的工作区域,就可以让三极管在不同电路中起到不同的作用。. 初识三极管. 三极管测量. 技能训练. 一、初识三极管 1. 常用三极管的外观和种类 常用的一些三极管如图 2—1 所示。.

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安 徽 省 汽 车 工 业 学 校

第二单元 三极管

课题一 三极管的基本特性

课题二 三极管的电流放大

课题三 共射极放大电路

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课题一 三极管的基本特性

三极管在电子电路中是一种重要元件,被

广泛应用于各种各样的电子电路中。三极管的基本特性就是具有电流放大作用和开关作用,我们只要给三个电极上施加合适的电压,通过两个PN结的作用,让三极管工作在不同的工作区域,就可以让三极管在不同电路中起到不同的作用。

初识三极管

三极管测量

技能训练

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一、初识三极管
  • 1.常用三极管的外观和种类

常用的一些三极管如图2—1所示。

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2.三极管的基本结构与特性

三极管的结构形式有两种,如图2—2所示, NPN型和PNP型。其中(a)图为NPN型,(b)图为PNP型。

图2—2 三极管的结构形式

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图2—3 金属封装的三极管管脚排列规律
  • 3.如何从外观分辨三极管的管脚极性

常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类,管脚的排列方式具有一定的规律 ,金属封装的三极管管脚排列规律如图2—3所示。三个管脚向上放置,使三个管脚构成等腰三角形,当顶点朝向自己时,从右向左依次为e、b、c。

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图2—4 塑料封装的中小功率三极管管脚排

列规律

塑料封装的中小功率三极管管脚排列规律如图

2—4所示。平面向上,三个引脚朝向自己,则

从左到右依次为e、b、c。

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红、黑表笔
  • 的插孔

(a) 测量档位的

选择

二、 三极管的管型及管脚类别的测量方法

1.使用数字式万用表判别三极管管脚极性

图2—5 数字万用表的准备

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图2—6 三极管管脚和

管型的判断方法

(a)

(b)

(c)

(2)三极管管脚电极和管型的判断

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(a)

(b)

图2—7 测量出两个较小的数值

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(a)万用表调至hFE

(b)放大倍数较大

(c)放大倍数较小

图2—8 数字万用表测量三极管电流放大倍数

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2.使用指针式万用表判别三极管管脚电极、管型和质量

(1)选择万用表档位

使用指针式万用表测量三极管时,我们需选用万用表上的电阻Ω档。将红表笔插入“+”孔,黑表笔插入“-”孔。将选择开关旋至电阻档中的R×100或R×1k档,如图2—9所示。

图2—9指针式万用表的档位选择

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(2)三极管管脚电极和管型的判断

(a)

(b)

图2—10判断基极b

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(a)

(b)

(c)

图2—11判断c和e

比较两次指针的摆动幅度,取摆动幅度较大的那一次,若被测管为NPN型,则黑笔所接为c极,红笔所接为e极;若被测管为PNP型,则黑笔所接为e极,红笔所接为c极。

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课题二 三极管的电流放大

三极管的工作状态分为三个区域,即截止区、放大区和饱和区。三极管要起到放大作用必须工作在放大区,当三极管工作在截止区和饱和区时可起到开关的作用。

三极管的电流放大

制作触摸门铃

技能训练

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c

b

c

e

(a)NPN型三极管

图2—12三极管的电

路符号

b

(b)PNP型三极管

e

一、三极管的电流放大实验

  • 1.识读电路图

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当三极管工作在放大区时,各极之间的电流分配关系应满足公式2—1

(2-1)

且基极电流IB与集电极电流IC的关系满足公式2—2

(2-2)

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图2—14万用表的电流档位

如在此次试验中,我们测量基极电流IB时,首先可以根据串联电路的相关知识,对基极IB进行估算。

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(2)测量电流时,红、黑表笔的插孔位置选择

在使用万用表测量电流时,黑表笔插入COM中,红表笔应根据被测电流大小插入标有10A或标有mACx的插孔中。被测量的电流若大于200mA,小于10A,红笔插在标有10A的插孔中,被测量的电流若小于200mA,红笔则应插在标有mACx的插孔中。如图2—15所示。

图2—15 测量电流时的红黑笔插孔

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二、制作触摸门铃
  • 1.识读电路图

图2—17 触摸门铃电路

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实验电路中使用到的元器件有:一个3V电源,在电路中提供电能;一个触摸片M,充当电阻很大的开关;一个蜂鸣器HA,发出门铃响声;两个三极管VT,起放大作用;一个电容C1,在电路中消除各种干扰;图中A、B、C、D四点为可插拔的管脚底座。

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【技能训练】

一、三极管电流放大实验

1.实践条件

1块5V直流电源,1个9013三极管,1个100KΩ电位器,100Ω、240Ω电阻各1个,3个三端两掷开关,1块数字万用表,1块PCB电路板,1把电烙铁以及相关焊接工具。

2.实践目标

制作实验电路并利用数字万用表测量三极管的三个电流值

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3.实践步骤

(1)检查相关工具和元件数量。并确认工具完好。

(2)对实验电路进行合理布局,如图2—18举例所示。

图2—18 三极管电流放大电路布局图

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(3)电路焊接。

(4)自检电路,确认无短路故障。

(5)调整电位器RP,将RP阻值调至最大

(6)选择合适档位,用万用表测量基极电流IB,如图2—19举例所示。

图2—19 基极电流的测量

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(b) 发射极电流的测量

图2—20 集电极和发射极电流的测量

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(8)再分别调整RP阻值为80KΩ、50KΩ、10KΩ、1KΩ以及0Ω,重复测量IB、IC和IE

(9)将各测量结果填入实践报告。

4.实践报告填写

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二、制作触摸门铃电路

1.实践条件

1个3V直流电源、2只9013三极管、1只1000pF电容、1个3V蜂鸣器、1个触摸片、电路1块数字万用表、1块PCB电路板、4个管脚底座、1把电烙铁及相关焊接工具

2.实践目标

制作触摸门铃电路 ,测量数据,并根据测量结果,得出结论。

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3.实践步骤

(1)检查相关工具和元件数量。并确认工具完好。

(2)对实验电路进行合理布局,如图2—21举例所示。

图2—21 触摸门铃电路布局图

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(3)电路焊接。

(4)自检电路,确认无短路故障。

(5)对所焊接的电路进行调试。

(6)观察不接三极管和同时接VT1和VT2时蜂鸣器的工作状态,如图2—22举例所示。

图2—22 蜂鸣器的不同工作状态调试图

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(7)将测量结果填写在实践报告中。

4.实践报告的填写

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课题三 共射极放大电路

本课题主要介绍三极管构成的放大电路,重点说明共射极放大电路及分压式射极偏置电路。同时还介绍了毫伏表、万用表测量电压的方法及信号发生器、示波器等仪器的使用。

放大电路基础知识

分压式放大电路

电子仪器使用

串联稳压实训

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一、放大电路基础知识
  • 1.放大电路的定义

能把微弱的电信号放大并转换成较强的电信号的电路,成为放大电路,简称放大器。图2—23所示为放大器的结构框图。

图2—23 放大器的结构框图

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2.放大电路的连接方式

如图2—24所示,放大电路有三种连接方式。

图2—24 放大电路的三种连接形式

注:其中最常用的就是共射极的连接形

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3.基本共射极放大电路的构成及工作原理

如图2—25所示,即为一个基本的共射极放大电路。

图2—25 共发射极电路

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二、分压式偏置放大电路

基本共发射极放大电路在实际工作中并不可靠,电源电压波动、元器件的老化以及温度都会对静态工作点有影响。从而导致放大电路的输出电压出现不应有的变化。因此,为了稳定静态工作点,在实际使用时要采用分压式偏置放大电路。

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1.分压式偏置放大电路的构成

分压式偏置放大电路如图2—29所示:

图2—29 分压式射极偏置电路

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2.分压式偏置放大电路的特点

静态工作点Q的计算公式为:

静态基极电位 :

静态发射极电流 :

静态集电极电流 :

静态偏置电流 :

静态集电极电压 :

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三、常用电子仪器仪表的基本使用方法

1.信号发生器的功能

2.信号发生器的使用

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(1)面板结构

图2—30 低频信号发生器面板图

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4.示波器的使用

(1)面板结构

如图2—31所示:

图2—31 示波器面板图

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如图2—32所示,此毫伏表为双路交流毫伏表,双输入双输出通道,分别为CH1与CH2。通过两个旋钮调节电压量程。此毫伏表可以调节输入信号的电压值,且可以测量输出电压值。

图2—32 双路交流毫伏表面板

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三、综合训练——串联型稳压电路
  • 1、串联型稳压电路的组成

带放大环节的串联型稳压电路原理图如图2—

33所示,它由取样电路、基准电路、比较放

大电路、调整电路等组成。

图2—33 串联型稳压电路原理图

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【技能训练】

一、分压式偏置放大电路实验

  • 1.实践条件

1台0~30V直流稳压电源,1台信号发生器,1台示波器,1台双路交流毫伏表,1块数字万用表,1只 9013三极管,1个47KΩ电位器,10KΩ、7.5KΩ、1KΩ电阻各1个,2个3K电阻,2个10μF电解电容,1个100μF电解电容,1块PCB电路板,1把电烙铁以及相关焊接工具。

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2.实践目标

本次技能训练的目的是通过信号发生器和示波器观察单管射极放大电路得放大的结果,从而对三极管的电压放大有一个更加深刻、直观的理解。训练目标为:

(1)掌握放大电路的作用,单管放大电路的电路结构和元件的作用。

(2)理解设置合适的静态工作点的原因,掌握静态工作点的测量方法。

(3)学会由测量的静态工作点判断三极管的工作状态。

(4)理解单管放大电路正常放大时的波形,能消除波形失真,掌握放大倍数的测量方法。

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3.实验步骤

图2—34实验原理图

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图2—35 信号发生器的调节

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图2—37 输出信号周期

图2—36 输出信号幅度

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7) 接上负载电阻RL,再进行输出波形的测试,如图2—38所示,将输出信号波形画入实践报告2中的相应坐标系内。具体步骤如下:

图2—38 输出波形

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图2—39饱和失真

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2)将电位器调到最下端,此时偏置电阻RP最大,基极电流变小。观察输出波形,如图2—40所示,如果失真不明显,可适当加大输入信号幅度,在实践报告2中相应坐标中绘出此时的输出波形,并分析原因。

图2—40 截止失真

4.实践报告的填写

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二、串联型稳压电路的制作
  • 1.实践条件

1个220V/24V自耦变压器,10KΩ、1KΩ、150Ω、200Ω电阻各1个,150Ω/1W、2.2KΩ/1W电位器各1个,220μF/50V、470μF /50V电解电容各1个,2只9013三极管,1只2CW76稳压二极管,4只1N4007二极管,1块数字万用表,1块PCB电路板,导线若干,1把电烙铁及相关工具。

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图2—41 串联型稳压电路图

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