三極管及放大電路基礎(chǔ)教案一、教學(xué)基本信息課程名稱：電子技術(shù)基礎(chǔ)授課對象：電子信息、電氣自動化等相關(guān)專業(yè)大一/大二學(xué)生授課時長：2課時（90分鐘）教學(xué)目標(biāo)：知識目標(biāo)：掌握三極管的結(jié)構(gòu)、分類、電流分配關(guān)系；理解放大電路的組成原則、靜態(tài)工作點設(shè)置；熟悉共射極基本放大電路的工作原理及性能指標(biāo)。能力目標(biāo)：能識別三極管引腳，分析共射極放大電路的信號放大過程；具備初步調(diào)試靜態(tài)工作點的實操意識。素養(yǎng)目標(biāo)：培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)碾娮与娐贩治鏊季S，激發(fā)對電子技術(shù)實踐的興趣。教學(xué)重難點：重點：三極管的電流分配規(guī)律（I_E=I_B+I_C）；共射極放大電路的組成與信號放大原理。難點：三極管放大的內(nèi)部物理過程；靜態(tài)工作點的作用及影響。二、教學(xué)準(zhǔn)備教具：NPN型、PNP型三極管實物及模型；萬用表、直流電源、示波器、電阻、電容等實驗器材；PPT課件（含三極管結(jié)構(gòu)動畫、放大過程仿真視頻）。預(yù)習(xí)任務(wù)：讓學(xué)生提前查閱三極管的基本定義，思考“為什么三極管能實現(xiàn)信號放大”。三、教學(xué)過程設(shè)計（一）導(dǎo)入新課（10分鐘）情境提問：展示收音機(jī)、音響等設(shè)備，提問“這些設(shè)備如何將微弱的電信號放大為可感知的聲音信號？”引出核心元件——三極管?；仡欍暯樱簭?fù)習(xí)二極管的PN結(jié)特性（單向?qū)щ娦裕赋鋈龢O管是由兩個PN結(jié)組成的半導(dǎo)體器件，為后續(xù)結(jié)構(gòu)講解鋪墊。（二）三極管基礎(chǔ)認(rèn)知（25分鐘）三極管的結(jié)構(gòu)與分類結(jié)構(gòu)講解：結(jié)合模型和動畫，說明三極管由發(fā)射區(qū)（E）、基區(qū)（B）、集電區(qū)（C）及發(fā)射結(jié)（EB結(jié)）、集電結(jié)（CB結(jié)）組成；強(qiáng)調(diào)基區(qū)“薄、摻雜濃度低”，發(fā)射區(qū)“摻雜濃度高”，集電區(qū)“面積大”的結(jié)構(gòu)特點。分類介紹：按材質(zhì)分為硅管、鍺管；按結(jié)構(gòu)分為NPN型（常用）、PNP型；展示實物，指導(dǎo)學(xué)生通過引腳標(biāo)識（E、B、C）識別引腳。三極管的電流分配關(guān)系（核心）工作條件：明確發(fā)射結(jié)正偏（V_BE硅管≈0.7V，鍺管≈0.2V）、集電結(jié)反偏是三極管放大的前提。實驗演示：搭建三極管共射極基本電路，用萬用表測量I_B、I_C、I_E，記錄數(shù)據(jù)并引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)規(guī)律：定量關(guān)系：I_E=I_B+I_C；放大關(guān)系：I_C≈βI_B（β為電流放大系數(shù)，常用硅管β值為20-200）。物理意義：基極電流I_B的微小變化，會引起集電極電流I_C的顯著變化，體現(xiàn)“以小控大”的放大特性。（三）基本放大電路組成與工作原理（30分鐘）共射極基本放大電路的組成電路繪制：在黑板或PPT上繪制共射極放大電路（含三極管、直流電源V_CC、V_BB、集電極電阻R_C、基極電阻R_B、負(fù)載電阻R_L、耦合電容C1、C2）。各元件作用：三極管：核心放大元件，實現(xiàn)電流放大；V_CC：為集電結(jié)提供反偏，為輸出信號提供能量；V_BB：為發(fā)射結(jié)提供正偏，設(shè)置基極偏置電流I_B；R_B：調(diào)節(jié)基極電流I_B，設(shè)定靜態(tài)工作點；R_C：將集電極電流的變化轉(zhuǎn)化為電壓變化（U_CE=V_CC-I_CR_C）；C1、C2：隔直耦合，隔離直流信號，傳遞交流信號，防止影響前后級電路。放大電路的工作過程靜態(tài)分析：無輸入信號（u_i=0）時，電路處于靜態(tài)，各電極電流（I_BQ、I_CQ、I_EQ）和電壓（U_BEQ、U_CEQ）為靜態(tài)值，構(gòu)成靜態(tài)工作點Q。強(qiáng)調(diào)Q點的重要性：避免輸出信號失真（若Q點過高，出現(xiàn)飽和失真；Q點過低，出現(xiàn)截止失真）。動態(tài)分析：接入輸入交流信號u_i后，信號傳遞過程：u_i通過C1耦合至基極，使基極電流產(chǎn)生變化ΔI_B；經(jīng)三極管放大，集電極電流產(chǎn)生ΔI_C=βΔI_B；ΔI_C通過R_C轉(zhuǎn)化為電壓變化ΔU_RC=ΔI_CR_C；集電極與發(fā)射極之間的電壓變化ΔU_CE=-ΔU_RC（負(fù)號表示輸出與輸入反相）；ΔU_CE通過C2耦合輸出，得到放大后的交流信號u_o。仿真演示：播放Multisim仿真視頻，直觀展示u_i與u_o的波形對比（u_o幅度放大、相位相反），強(qiáng)化學(xué)生理解。（四）課堂小結(jié)與實操指導(dǎo)（15分鐘）小結(jié)梳理：用思維導(dǎo)圖總結(jié)核心知識點（三極管結(jié)構(gòu)→放大條件→電流關(guān)系→放大電路組成→工作原理），強(qiáng)調(diào)重點和易錯點（如PN結(jié)偏置方向、Q點與失真的關(guān)系）。實操預(yù)告：指導(dǎo)學(xué)生分組熟悉實驗器材，明確下節(jié)課實操任務(wù)（搭建共射極放大電路，測量靜態(tài)工作點，觀察輸入輸出波形）。課堂提問：三極管實現(xiàn)放大的兩個關(guān)鍵條件是什么？共射極放大電路中，輸出信號與輸入信號的相位關(guān)系如何？若R_B阻值增大，靜態(tài)工作點Q會如何變化？可能導(dǎo)致什么失真？四、課后作業(yè)理論題：已知某NPN型三極管的