解宇婷
包頭機電工業職業學校
巧用三極管內部結構圖分析三極管電路
解宇婷
包頭機電工業職業學校
文章通過三極管電路的工作原理,巧用三極管的內部結構圖,進行分析講解電路,便于學生理解和掌握,這樣,有了堅實的三級管電路的分析基礎,再學習涉及到三極管的電路分析的章節才能夠迎刃而解。
三極管電路;內部結構圖;分析
在《電子技術基礎》課程中,分析三極管電路的工作原理是學生學習的難點,而這部分內容又是教材的重點,也是以后模擬電路相關章節的基礎,學生若掌握不好這部分內容,以后各相關章節就很難學好。為了讓學生扎實掌握好這部分內容,我在分析電路時巧用三級管的內部結構圖,如下圖:
(兩圖中上面的PN結為集電結,下面的PN結為發射結)用它們來代替電路中三極管的圖形符號(NPN型管、PNP型管),如下圖,進行分析講解電路原理。
1、在分析三極管電路時,要經常分析集電結、發射結加正向電壓和反向電壓,從圖形符號上看不出集電結和發射結,對初學者來說,有時反應不過來,增大了學習難度。
2、三極管,它分PNP型和NPN型,從圖形符號上仍看不出哪個區是P型半導體,哪個區是N型半導體,所以在給三極管加上電壓后,對初學者來說,很難快速判斷集電結與發射結所加電壓是正向電壓還是反向電壓,繼而導致無法判斷出三極管的工作狀態。
由于學生在學習中遇到以上兩個方面的困難,我在教學過程中邊摸索、邊實踐,發現對于初學者,剛接觸三極管電路時,用內部結構圖代替圖形符號去分析電路,能夠很好地解決這兩個困難,學生學習起來易懂易掌握,然后反復練習,等到學生熟練后,再用圖形符號分析電路,這樣就是熟能生巧,自然就水到渠成了。
三極管電路的基本聯結方式有共發射極電路,共基極電路,共集電極電路。三極管的工作狀態有放大狀態,截止狀態和飽和狀態。
下面通過三極管的共發射極放大電路,做具體闡述:NPN型共射極三極管放大電路如圖1所示,以三極管內部結構圖代替圖形符號的放大電路如圖2所示。
1、首先讓學生搞清楚什么叫PN結的正偏(加正向電壓)和反偏(加反向電壓)。即當PN結的P區加高電位,N區加低電位時叫PN結正偏,如圖3所示;當PN結的P區加低電位,N區加高電位時叫反偏。如圖4所示:
2、其次讓學生在內部結構圖中找出發射結和集電結,并分析發射結和集電結所加電壓為正向電壓還是反向電壓。三級管放大電路要求發射結正偏(加正向電壓)集電結反偏(即加反向電壓)。
在圖2中,三極管的基極b接在基極電源GB的正極側,發射極e接在電源GB的負極側,故基極b接高電位,且基區為P區(高電位),發射極接低電位,且發射區為N區(低電位),那么一目了然,發射結加的是正向電壓,即正偏。在圖2電路中三極管的集電極C接在集電極電源GC的正極側,基極b接在基極電源GB的正極側,但電源GC比電源GB提供的電壓高,所以集電極C為高電位,且集電區為N區(高電位),基極b為低電位,且基區為P區(低電位),這樣從結構圖上很快便可得知集電結加反向電壓即反偏。從分析可得出結論,圖2符合放大狀態的條件,發射結正偏,集電結反偏,即為三極管放大電路,那么圖1也是三極管放大電路。
三極管的共發射極放大電路的分析方法掌握住了,三極管工作在截止狀態(即發射結反偏或發射結所加電壓為0)和飽和飽和狀態(即發射結、集電結正偏)分析方法相同,舉一反三,直至熟練,然后擺脫內部結構圖,應用圖形符號圖也就會分析三極管電路了。這樣,有了堅實的三級管電路的分析基礎,再學習涉及到三極管的電路分析的章節才能夠迎刃而解。
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