单结晶体管的识别与检测.doc

湖 南 省 技 工 学 校
理 论 教 学 教 案
教师姓名：
学
科
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星期

检查
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班级

节次

课题
单结晶体管的识别与检测
课 的
类 型
实验
教
学
目
的
了解单结晶体管及触发电路的工作原理。
教
学
重
点
单结晶体管的识别与检测。
教
学
难
点
单结晶体管及触发电路的工作原理。
主要
教学
方法
演示，示范，讲授。
教
具
挂
图
BT33、电阻、电容、万用表、电烙铁等。
教学
环节
时间
分配
1、组织教学时间
2
3、讲授新课时间
70
2、复习导入时间
8
4、归纳小结时间
5
5、作业布置时间
5

教
学
后
记

注：教案首页，教案用纸由学校另行准备 湖南省劳动厅编制

实验二 单结晶管振荡电路的制作与调试
任务一 单结晶体管的识别与检测
欲使晶闸管导通，它的控制极上必须加上触发电压vG，产生触发电压vG的电路称为触发电路。触发电路种类繁多，各具特色。本节主要介绍用单结晶体管组成的触发电路。

一、 单结晶体管
它的外形与普通三极管相似，具有三个电极，但不是三极管，而是具有三个电极的二极管，管内只有一个PN结，所以称之为单结晶体管。三个电极中，一个是发射极，两个是基极，所以也称为双基极二极管。
1. 结构与符号
其结构如图7-2-1(a)所示。它有三个电极，但在结构上只有一个PN结。有发射极E，第一基极B1和第二基极B2，其符号见图7-2-1(b)。
2. 伏安特性
单结晶体管的等效电路如图7-2-1(c)所示，两基极间的电阻为RBB = RB1 + RB2，用D表示PN结。RBB的阻值范围为2～15KΩ之间。如果在Bl、B2两个基极间加上电压VBB，则A与Bl之间即RB1两端得到的电压为
(7-2-1)
式中η称为分压比，它与管子的结构有关，一般在0.3～0.8之间，η是单结晶体管的主要参数之一。
E
B2
E
PN结
B1
N
P
E
B1
B2
VD
A
RB1
RB2
B1
B2
E
D
VBB
(a)结构示意图 (b)符号 (c)结构等效电路
图7-2-1 单结晶体管
IE
VE
BT
EB
RE
EE
E
B1
B2
mA
V
截止区 负阻区 饱和区
VP P
V
IE
IV
VV
a IP
单结晶体管的伏安特性是指它的发射极电压VE 与流入发射极电流IE之间的关系。图7-2-1(a)是测量伏安特性的实验电路，在B2、Bl间加上固定电源EB，获得正向电压VBB并将可调直流电源EE通过限流电阻RE接在E和Bl之间。
（a）测试电路 (b)伏安特性
图7-2-2 单结晶体管伏安特性
当外加电压VE<ηVBB+VD时(VD为PN结正向压降)，PN结承受反向电压而截止，故发射极回路只有微安级的反向电流，单结晶体管子处于截止区，如图7-2-2(b)的aP段所示。
在VE =ηVBB+VD时，对应于图7-2-2(b)中的P点，该点的电压和电流分别称为峰点电压VP和峰点电流IP。由于PN结承受了正向电压而导通，此后RB1 急剧减小，VE随之下降，IE迅速增大，单结晶体管呈现负阻特性，负阻区如图7-2-2 (b)中的PV段所示。
V点的电压和电流分别称为谷点电压VV和谷点电流IV。过了谷点以后，IE继续增大，VE略有上升，但变化不大，此时单结晶体管进入饱状态，图中对应于谷点V以右的特性，称为饱和区。当发射极电压减小到VE<VV时，单结晶体管由导通恢复到截止状态。
综上所述，峰点电压VP是单结晶体管由截止转向导通的临界点。
（7-2-2）
所以，VP由分压比η和电源电压决定VBB。
谷点电压VV是单结晶体管由导通转向截止的临界点。一般VV = 2～5V（VBB = 20V）。
国产单结晶体管的型号有BT31、BT32、BT33等。BT表示半导体特种管，3表示三个电极，第四个数字表示耗散功率分别为100、200、300mW。
单结晶体管的检测
图7-2－3为单结晶体管BT33管脚排列、结构图及电路符号。好的单结晶体管PN结正向电阻REB1、REB2均较小，且REB1稍大于REB2，PN结的反向电阻RB1E、RB2E均应很大，根据所测阻值，即可判断出各管脚及管子的质量优劣。
用万用电表R×10Ω档分别测量EB1、EB2间正、反向电阻，记入表7－2-1
表7-2－1
REB1(Ω)
REB2(Ω)
RB1E(KΩ)
RB2E(KΩ)
结 论

任务二 单结晶体管振荡电路制作与调试
-
R

R2

S
BT
C
+
E
R1

B2
B1
vG
充电 放电
o
vG
ωt
ωt
VP
o
VE
t1 t2
VV
利用单结晶体管的负阻特性和RC电路的充放电特性，可组成单结晶体管振荡电路，其基本电路如图7-2-4所示。
(a)电路图 (b)波形图
图7-2-4 单结晶体管振荡电路
当合上开关S接通电源后，将通过电阻R向电容C充电(设C上的起始电压为零)，电容两端电压vC按τ= RC的指数曲线逐渐增加。当vC 升高至单结晶体管的峰点电压VP时，单结晶体管由截止变为导通，电容向电阻R1放电，由于单结晶体管的负阻特性,且R1又是一个50~100Ω的小电阻，电容C的放电时间常数很小，放电速度很快，于是在R1上输出一个尖脉冲电压vG。在电容的放电过程中，vE急剧下降，当vE≤VV(谷点电压)时，单结晶体管便跳变到截止区，输出电压vG降到零，即完成一次振荡。
放电一结束，电容又开始重新充电并重复上述过程，结果在C上形成锯齿波电压，而在R1上得到一个周期性的尖脉冲输出电压vG，如图7-2-4 (b)所示。
调节R（或变换C）以改变充电的速度，从而调节图7-2-4 (b)中的t1时刻，如果把vG接到晶闸管的控制极上，就可以改变控制角α的大小。

1、电路如图7-2-5所示

图7-2-5单结晶体管振荡电路
2、仪器仪表
双踪示波器 一台 MF47万用表 1只
3、制作调试步骤
（1）将元器件按要求整形，插入通用电路板的相应位置,并连接好导线。
（2）闭合开关，接通电源。分别用示波器观察电容C两端电压vc及电路输出电压vo。在图7-2-6相应坐标中作出vc、vo波形。
（3）调节电路中电位器阻值，观察两波形变化，可以看出，改变电位器阻值
将改变输出脉冲的__________(相位、频率、幅值)。

图7-2-6 vc、vo波形图

[布置作业]
完成实验报告
[课后预习]
调光台灯电路的制作与调试

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