认知三极管与扬声器
1、导入
2、认识电路中的三极管
●活动1:自学(内容:课本P54页“电路图中的三极管、三极管的测量”)。
归纳:三极管的特性与用途。
3、三极管的测量
●活动2:学生分为2人一组,随机提供一些三极管。
测量要求:将测得的三极管正反向电阻阻值填入课本P55页表内,然后判断被测试的三极管是否可以使用。
●活动3:交流与归纳判别三极管好坏的方法。
4、认识三极管的放大作用
●活动4:自学(内容:课本P56页“认识三极管放大作用”)。
●活动5:师生对话交流。
对话的重点:
(1)三极管实现放大作用的条件
三极管要实现放大作用是有条件的,这就是要给它设立偏置电压(提供直流电源),建立偏置电压的规律是基极与发射极之间要加正向电压,基极与集电极加反向电压,否则三极管没有放大作用。
(2)集电极、发射极和基极电流变化
集电极电流I c、发射极电流I e比基极电流I b大得多,并且基极微小电流变化引起集电极电流较大变化。
●活动6:三极管放大作用的演示实验(三极管在电路中的作用)。
用演示实验(根据课本P56页图2-26电路),可形象说明三极管的放大作用。
演示操作:
(1)先调小可变电阻RP阻值,观察基极电流与集电极电流的变化情况;
(2)再反方向调节可变电阻RP阻值,观察基极电流与集电极电流表的变化情况。
观察结果分析:
当基极电流I b从0.01毫安变化为0.02毫安,集电极电流I c从1毫安变化为2毫安。
不难得出两者变化量之比为100倍。
得到结论:
(1)基极电流I b 有微小的变化,集电极电流I c 将有很大的变化。
(2)可变电阻RP 可以改变基极电流的大小,RP 阻值减小时,基极电流增大,集电极电流增大;RP 阻值增大,基极电流减小,集电极电流减小。
基极电流的变化能控制集电极电流的变化。
教学参考
1、 三极管
三极管是一种能对电信号进行放大的电子器件。
在两块P 型半导体中间加一层N 型半导体,构成PNP 型三极管,同样也可以在两块N 型半导体中间加一层P 型半导体,构成NPN 型三极管,见下图。
不论是PNP 型还是NPN 型三极管,内部的三层半导体都形成了两个PN 结,好比存在着两个二极管,因此可以用测量二极管的方法,用万用表来测量三极管的性能好坏。
PNP 型与NPN 型三极管的主要区别是工作时内部的电流方向不同,这从三极管符号可以看出(箭头表示了电流的方向),PNP 型箭头是向里的,即电流由发射极流向集电极、基极,NPN 型箭头是向外的,电流由集电极、基极流向发射极。
2、三极管放大原理
三极管内部的工作过程和原理是十分复杂的,学生不必去深入探究。
教学过程中,可从
应用的角度来讲述,把三极管看作是一个电流分配器,即I e=I c+I b。
三极管把电路中的电源,按比例分成I e、I b和I c三个电流,其中I c=βI b。
一旦三极管制成后,它的三个电流之间的比例关系也就确定了。
这里说的三极管放大原理,仅仅是基极微小的电流变化会引起集电极电流的较大变化,基极对集电极有控制作用。
在实际应用时,把欲被放大的电信号加在三极管的基极上,在集电极就能获得放大了的电信号。
关于三极管放大原理,应从“以小控制大”的比喻来让学生理解基极电流I b对集电极电流I c的控制作用。
3、三极管的放大作用
所谓三极管的放大作用,是指当基极输入一个很小的变化电流(或电压),集电极能输出一个很大的变化电流(或电压)。
这和三极管内部的电流分配有关。
不妨看一下三极管内部的电流分配情况,其规律是发射极电流I e等于集电极电流I c和基极电流I b之和,即I e=I c+I b,其中I c远远大于I b,通常把I c与I b之比用希腊字母“β”来表示,即β=I c/I b,β称为三极管的“电流放大倍数”。
显然β值越大的三极管,它的放大倍数也越大。
实际使用中,β值的大小视三极管型号不同而异,一般在几十倍至几百倍之间。
以教材56页为例,假如三极管的β值是100,当I b为0.01mA时,I c就是1mA,I b为0.02mA时,I c就是2mA。
I b的变化量为0.02-0.01=0.01mA,I c的变化量为2-1=1mA。
基极电流0.01mA的微弱变化引起了集电极电流1mA的较大变化,这就是三极管的放大原理。