電工學(xué)(ii)電子教案

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1、教案系部：自動(dòng)化課程：電子技術(shù)班級(jí)：機(jī)械自造及自動(dòng)化教師：哈爾濱應(yīng)用職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案授課題目章第一章半導(dǎo)體器件授課時(shí)間節(jié)1.1半導(dǎo)體的基本知識(shí)與PN節(jié)；1.2二極管；1.3穩(wěn)壓二極管檢查簽字授課時(shí)數(shù)2授課方法教授法、啟發(fā)引導(dǎo)法教學(xué)目標(biāo)掌握：1、半導(dǎo)體的摻雜特性；2、二極管的導(dǎo)電特性與伏安特性；3、穩(wěn)壓二極管的電路符號(hào)與應(yīng)用了解：1、半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；2、常見(jiàn)的二極管的分類與應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)1、半導(dǎo)體PN結(jié)的形成與伏安特性；2、二極管的應(yīng)用；3、穩(wěn)壓二極管的工作特點(diǎn)；4、穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓原理。教學(xué)難點(diǎn)1、半導(dǎo)體載流

2、子的形成與半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理；2、半導(dǎo)體PN結(jié)的正向加壓特性和反向加壓特性3、穩(wěn)壓二極管的工作特點(diǎn)與穩(wěn)壓原理教學(xué)內(nèi)容、方法及過(guò)程附記§1.1半導(dǎo)體的基本知識(shí)與PN結(jié)一、半導(dǎo)體的特性1、導(dǎo)電能力：介于絕緣體與導(dǎo)體之間2、特殊性能：熱敏性、光敏性和摻雜性3、典型半導(dǎo)體：硅Si和鍺Ge以及砷化鎵GaAs等二、半導(dǎo)體的晶體結(jié)構(gòu)共價(jià)鍵：相鄰原子共有價(jià)電子所形成的束縛。教學(xué)內(nèi)容、方法及過(guò)程附記三、本征半導(dǎo)體及其導(dǎo)電機(jī)理1、定義：純凈、無(wú)摻雜的半導(dǎo)體稱之為本征半導(dǎo)體2、導(dǎo)電機(jī)理：（1）、本征半導(dǎo)體中存在數(shù)量相等的兩種載流子，即自由電子和

3、空穴。（2）、本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于載流子的濃度。（3）、溫度越高?載流子的濃度越高?本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力越強(qiáng)。四、雜質(zhì)半導(dǎo)體：1、分類：（1）N型半導(dǎo)體摻雜方法：在硅或鍺晶體（四價(jià)）中摻入少量的五價(jià)元素磷，使自由電子濃度大大增加。載流子特點(diǎn)：多數(shù)載流子（多子）：電子。取決于摻雜濃度；少數(shù)載流子（少子）：空穴。取決于溫度。（2）P型半導(dǎo)體摻雜方法：在硅或鍺晶體（四價(jià)）中摻入少量的三價(jià)元素硼，使空穴濃度大大增加載流子特點(diǎn)：多數(shù)載流子（多子）：空穴。取決于摻雜濃度；少數(shù)載流子（少子）：電子。取決于溫度。五、PN結(jié)的形成及

4、其單向?qū)щ娦?、PN結(jié)的形成：在同一片半導(dǎo)體基片上，分別制造P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體，經(jīng)過(guò)載流子的擴(kuò)散，在它們的交界面處就形成了PN結(jié)。教學(xué)內(nèi)容、方法及過(guò)程附記1、PN結(jié)的結(jié)構(gòu)：3、PN結(jié)的導(dǎo)電性：（1）正向加壓：外加的正向電壓有一部分降落在PN結(jié)區(qū)，方向與PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)方向相反，削弱了內(nèi)電場(chǎng)。于是,內(nèi)電場(chǎng)對(duì)多子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的阻礙減弱，擴(kuò)散電流加大。擴(kuò)散電流遠(yuǎn)大于漂移電流，可忽略漂移電流的影響，PN結(jié)呈現(xiàn)低阻性。（2）反向加壓：外加的反向電壓有一部分降落在PN結(jié)區(qū)，方向與PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)方向相同，加強(qiáng)了內(nèi)電場(chǎng)。內(nèi)電場(chǎng)對(duì)多子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的

5、阻礙增強(qiáng)，擴(kuò)散電流大大減小。此時(shí)PN結(jié)區(qū)的少子在內(nèi)電場(chǎng)的作用下形成的漂移電流大于擴(kuò)散電流，可忽略擴(kuò)散電流，PN結(jié)呈現(xiàn)高阻性。§1.2二極管一、基本結(jié)構(gòu)與電路符號(hào)：1、結(jié)構(gòu)：內(nèi)部PN+外部包裝殼+引出線2、電路符號(hào)：二、二極管伏安特性：1、正向特性：當(dāng)二極管外加正向電壓很小時(shí)，正向電流很微弱。只有當(dāng)正向電壓超過(guò)某值后，正向電流明顯增大，這一電壓稱為導(dǎo)通電壓或門限電壓，用UTH表示。在室溫下，硅管的UTH=0．5～0．6V。鍺管的Uth＝0．1～0．2V。二極管導(dǎo)通后，隨電壓增大，電流將迅速增大2、反向特性：二極管兩端加上反

6、向電壓時(shí)，只有極微弱反向電流通過(guò)。在溫度一定情況下，反向電壓值變化時(shí)，反向電流基本不變，所以，常稱之為反向飽和電流，記作IS。小功率硅管的Is一般小于0．1μA，而鍺管則約幾個(gè)微安。教學(xué)內(nèi)容、方法及過(guò)程附記三、二極管的典型應(yīng)用電路：1.整流：把交流電變?yōu)槊}動(dòng)直流電。利用二極管的單向?qū)щ娦?，可以?shí)現(xiàn)整流。2.限幅：利用二極管導(dǎo)通后壓降很小且基本不變的特性，可以構(gòu)成限幅電路，使輸出電壓幅度限制在某一電壓值內(nèi)。3.保護(hù)：電子電路中，常利用二極管來(lái)保護(hù)其他元器件免受過(guò)高電壓的損害?！?.3穩(wěn)壓二極管一、基本知識(shí)：1、電路符號(hào)2、

7、類型：面接觸型硅二極管3、工作狀態(tài)：反向擊穿狀態(tài)二、穩(wěn)壓原理與電路結(jié)構(gòu)：1、電路結(jié)構(gòu)2、工作原理：電路中，負(fù)載與穩(wěn)壓二極管并聯(lián)，利用二極管在擊穿時(shí)陡峭的反向擊穿特性，實(shí)現(xiàn)電壓穩(wěn)定。小結(jié)：1、半導(dǎo)體的導(dǎo)電粒子：自由電子和空穴；2、常見(jiàn)半導(dǎo)體有P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體；3、PN結(jié)具有單向?qū)щ娦裕?、二極管具有單向?qū)щ娦裕Ｓ糜谡?、限幅及保護(hù)電路；5、穩(wěn)壓二極管工作在反向擊穿狀態(tài)。后記：教案授課題目章第一章半導(dǎo)體器件授課時(shí)間節(jié)1.4雙極結(jié)型晶體管檢查簽字授課時(shí)數(shù)2授課方法教授法、啟發(fā)引導(dǎo)法教學(xué)目標(biāo)掌握：1、晶體三極管的基本結(jié)構(gòu)

8、2、晶體管的電流放大原理3、三極管的輸入與輸出特性以及電流放大條件了解：1、晶體三極管的主要參數(shù)2、晶體管的安全工作區(qū)域教學(xué)重點(diǎn)1、三極管的分類2、三極管的電流放大原理3、三極管的輸入與輸出特性4、三極管的三種工作區(qū)域以及三個(gè)工作區(qū)域時(shí)的雙結(jié)偏置情況教學(xué)難點(diǎn)1、三極管電流放大原理2、三極管工作區(qū)域的判斷教學(xué)內(nèi)容、方法