项目实用助听器的制作

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1、项目2实用助听器的制作任务1晶体三极管的认识与选择任务2三极管基本放大电路的认识任务3多级放大电路的认识任务4功率放大电路的分析及其应用图2.1为一个语音放大电路的原理框图，该电路能将微弱的声音信号放大，并通过扬声器发出悦耳的声音，稍加改动还可作助听器使用。微型话筒（或传声器）四级三极管放大扬声器（或耳机）声音该电路的核心是三极管，主要功能是电信号的放大。图2.1语音放大助听电路（框图）项目剖析本项目需要完成以下四个任务：项目2实用助听器的制作任务1晶体三极管的认识与选择任务2三极管基本放大电路的认识任务3多级放大电路的分析任务4功率放大电路的分析及其应用本项目

2、重点：三极管的认识，放大电路的结构、原理分析方法本项目难点：基本放大电路的静态及动态指标的估算及调试方法2.1.1三极管的认识晶体三极管是由两个PN结构成的三端半导体器件，简称为三极管或晶体管。1.三极管的结构、符号及其类型任务1晶体三极管的认识与选择图2.2常见的三极管实物照片(a)塑封三极管(b)大功率三极管(c)金属封装三极管(d)一般功率三极管(e)贴片三极管【想一想】三极管是如何制成的呢？在一块半导体基片上经过特殊的工艺制成两个互为反向的PN结，并从相应区域引出三个电极，分别称为基极B，发射极E和集电极C。其中基极和发射极之间的PN结称为发射结，基极和集电

3、极之间的PN结称为集电结。根据中间的公共区域是P区还是N区，三极管的管型又可分为NPN型和PNP型两大类。三极管的结构、符号、管型及B、E、C各电极排列如图2.3所示。三极管的文字符号在国际标准中用VT表示。任务1晶体三极管的认识与选择图2.3两种管型的三极管VTVT三区、三极、二结【注意】三极管的三个区是有区别的：一般基区做得很薄（仅有1μm～几十μm厚）、发射区多子浓度很高、集电结截面积大于发射结截面积。三极管有硅管和锗管之分，这是根据制作的基片材料来划分的，目前生产和使用的多为硅管。2.三极管的电流分配和放大作用分析三极管能够控制能量的转换，将输入的任何微小变

4、化不失真地放大输出。三极管只能对变化量进行放大，放大是模拟电路的最基本的功能。任务1晶体三极管的认识与选择表2.1三极管各极电流实验数据IB/μA02030405060IC/mA0.011.42.33.244.7IE/mA0.011.422.333.244.054.76IC/IB7076808078任务1晶体三极管的认识与选择图2.4共射放大测试电路【想一想】为什么三极管具有电信号的放大作用呢？（1）三极管的电流分配关系先做一下如图2.4所示的实验。UCC>>UBB①三个电流之间的关系符合基尔霍夫电流定律：且IC>>IB（IC≈IE）。②IC与IB的比值称为三极管的

5、直流电流放大系数，即或③IC随IB的微小变化而产生较大变化。例如：IB由40μA增加到50μA时，IC从3.2mA增加到4mA，则式中为三极管交流电流放大系数，工程中常表示为hfe。三极管的这种以小电流变量控制大电流变量的作用就是它的交流电流放大作用，因此，三极管为电流控制器件。【重要结论】发射极电流IE最大，集电极电流IC次之，基极电流IB最小。但IB控制着IC的变化，二者总成一定的比例关系。任务1晶体三极管的认识与选择①发射区向基区发射电子形成IE；②基区中电子的复合形成IB；③集电区收集电子形成IC。图中的ICBO为集电区少子空穴流向基区形成的饱和电流，其

6、值很小（可略去），但对温度很敏感。【重要结论】三极管导通放大的条件——发射结正偏，集电结反偏。对于NPN管三个极电压应满足：UC>UB>UE，对于PNP管为UE>UB>UC。任务1晶体三极管的认识与选择图2.5三极管内部载流子运动（2）三极管内部载流子的运动由于三极管内部有两种载流子参与导电，故三极管也称为双极型晶体管。图2.6三极管输入伏安特性曲线（硅管）任务1晶体三极管的认识与选择3.三极管伏安特性的认识三极管的伏安特性曲线是指三极管各电极的电流与电压之间的关系，它反映出三极管的性能，是分析放大电路的重要依据。(1)三极管的输入伏安特性（IB=f（UBE））三极

7、管的输入伏安特性是非线性的，并且和二极管一样也存在着死区电压，硅管的死区电压约为0.5V，锗管的死区电压约为0.1V。三极管正常导通工作于放大区时，发射结压降UBE变化不大，硅管约为0.7V左右，锗管约为0.3V左右。死区电压发射结压降UBE①截止区。截止区的电压条件是：发射结反偏，集电结也反偏。②放大区。恒流特性：当IB一定时，IC值基本不随UCE的变化而变化。电流放大：。放大区的电压条件是：发射结正偏，集电结反偏。③饱和区。在这个区域里，IC与IB已不成放大的比例关系。饱和区的电压条件是：发射结正偏，集电结也正偏。饱和压降UCES很低（一般硅管约为0.3V，