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巧用三极管内部结构图分析三极管电路

2015-01-03解宇婷

科学中国人 2015年29期
关键词:图形符号结构图三极管

解宇婷

包头机电工业职业学校

巧用三极管内部结构图分析三极管电路

解宇婷

包头机电工业职业学校

文章通过三极管电路的工作原理,巧用三极管的内部结构图,进行分析讲解电路,便于学生理解和掌握,这样,有了坚实的三级管电路的分析基础,再学习涉及到三极管的电路分析的章节才能够迎刃而解。

三极管电路;内部结构图;分析

在《电子技术基础》课程中,分析三极管电路的工作原理是学生学习的难点,而这部分内容又是教材的重点,也是以后模拟电路相关章节的基础,学生若掌握不好这部分内容,以后各相关章节就很难学好。为了让学生扎实掌握好这部分内容,我在分析电路时巧用三级管的内部结构图,如下图:

(两图中上面的PN结为集电结,下面的PN结为发射结)用它们来代替电路中三极管的图形符号(NPN型管、PNP型管),如下图,进行分析讲解电路原理。

一、分析三极管电路时,为什么要用内部结构图代替图形符号

1、在分析三极管电路时,要经常分析集电结、发射结加正向电压和反向电压,从图形符号上看不出集电结和发射结,对初学者来说,有时反应不过来,增大了学习难度。

2、三极管,它分PNP型和NPN型,从图形符号上仍看不出哪个区是P型半导体,哪个区是N型半导体,所以在给三极管加上电压后,对初学者来说,很难快速判断集电结与发射结所加电压是正向电压还是反向电压,继而导致无法判断出三极管的工作状态。

由于学生在学习中遇到以上两个方面的困难,我在教学过程中边摸索、边实践,发现对于初学者,刚接触三极管电路时,用内部结构图代替图形符号去分析电路,能够很好地解决这两个困难,学生学习起来易懂易掌握,然后反复练习,等到学生熟练后,再用图形符号分析电路,这样就是熟能生巧,自然就水到渠成了。

二、实例分析:

三极管电路的基本联结方式有共发射极电路,共基极电路,共集电极电路。三极管的工作状态有放大状态,截止状态和饱和状态。

下面通过三极管的共发射极放大电路,做具体阐述:NPN型共射极三极管放大电路如图1所示,以三极管内部结构图代替图形符号的放大电路如图2所示。

1、首先让学生搞清楚什么叫PN结的正偏(加正向电压)和反偏(加反向电压)。即当PN结的P区加高电位,N区加低电位时叫PN结正偏,如图3所示;当PN结的P区加低电位,N区加高电位时叫反偏。如图4所示:

2、其次让学生在内部结构图中找出发射结和集电结,并分析发射结和集电结所加电压为正向电压还是反向电压。三级管放大电路要求发射结正偏(加正向电压)集电结反偏(即加反向电压)。

在图2中,三极管的基极b接在基极电源GB的正极侧,发射极e接在电源GB的负极侧,故基极b接高电位,且基区为P区(高电位),发射极接低电位,且发射区为N区(低电位),那么一目了然,发射结加的是正向电压,即正偏。在图2电路中三极管的集电极C接在集电极电源GC的正极侧,基极b接在基极电源GB的正极侧,但电源GC比电源GB提供的电压高,所以集电极C为高电位,且集电区为N区(高电位),基极b为低电位,且基区为P区(低电位),这样从结构图上很快便可得知集电结加反向电压即反偏。从分析可得出结论,图2符合放大状态的条件,发射结正偏,集电结反偏,即为三极管放大电路,那么图1也是三极管放大电路。

三极管的共发射极放大电路的分析方法掌握住了,三极管工作在截止状态(即发射结反偏或发射结所加电压为0)和饱和饱和状态(即发射结、集电结正偏)分析方法相同,举一反三,直至熟练,然后摆脱内部结构图,应用图形符号图也就会分析三极管电路了。这样,有了坚实的三级管电路的分析基础,再学习涉及到三极管的电路分析的章节才能够迎刃而解。

[1]甘久泉.共射放大电路教学探讨[J].中国科教创新导刊. 2008(03)

[2]周红锋.单管共射放大电路的教学探讨与思考[J].牡丹江大学学报.2014(07)

[3]李新.单管共射放大电路性能分析[J].科技创新与应用. 2014(15)

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