整理第33讲场效应管工作原理及应用.docx
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整理第33讲场效应管工作原理及应用
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附页
（三）环境价值的定义电子教案模板
第五章 环境影响评价与安全预评价
1.建设项目环境影响报告书的内容课题
第33讲场效应管工作原理及应用
安全评价的原理可归纳为四个基本原理，即相关性原理、类推原理、惯性原理和量变到质变原理。
课型
新授课
教学目标
知识目标
同建设项目安全评价相关但又有不同的还有：
《地质灾害防治管理办法》规定的地质灾害危险性评估，《地震安全性评价管理条例》中规定的地震安全性评价，《中华人民共和国职业病防治法》中规定的职业病危害预评价等。
能力目标
②既包括天然的自然环境，也包括人工改造后的自然环境。
情感目标
4）按执行性质分。
环境标准按执行性质分为强制性标准和推荐性标准。
环境质量标准和污染物排放标准以及法律、法规规定必须执行的其他标准属于强制性标准，强制性标准必须执行。
强制性标准以外的环境标准属于推荐性标准。
1、认识场效应管掌握其结构
2、理解场效应管的工作原理；3、掌握MOS管的应用
4、掌握开关电容电路的工作原理。
1、能够识别场效应管，并理解其工作原理。
（6）评价结论。
2、了解对MOS管的应用。
（三）环境价值的定义3、能够对开关电容电路进行工作分析。
1）规划实施对环境可能造成影响的分析、预测和评估。
主要包括资源环境承载能力分析、不良环境影响的分析和预测以及与相关规划的环境协调性分析。
1、锻炼学生理论联系实际的能力。
2、提高学生学习能动性。
3、增强学生学习兴趣。
4、增强学生思维逻辑能力。
重点
1、MOS管的应用
2、开关电容电路的工作原理
难点
1、MOS管的应用原理
2、开关电容电路的工作原理
学情分析
同学们已经学习过三极管及其应用电路了，并认识到三极管是一个电流控制电流的一种元器件。
半导体器件除了二极管与三极管之外还有许多的元件。
场效应管同样也可以完成放大功能。
以三极管为基础来对比学习场效应管。
教法分析
利用教授法，练习法，直观法，实验法引导学生独立思考自主学习。
教学思路
1、通过复习三极管的作用，结构，引出场效应管，并利用教授法讲解其特性。
2、利用图示画出场效应管的内部结构认识不同种类的场效应管，并讲授其工作原理及特性。
3、讲授场效应管的应用于，注意场效应管的三种组态，与三极管对比学习记忆。
4、初步认识了解场效应管的基本放大电路。
5、了解场效应管的其他应用，掌握开关电容电路的工作原理。
教学资源准备
课本，教案，PPT，形考册，
教学设计
组织教学（课前5分钟）
准备好本结课所使用的教案，课本，多媒体课件；理清讲课思路。
要求学生上交手机。
环节一、导入新课
同学们已经学习过三极管及其应用电路了，并认识到三极管是一个电流控制电流的一种元器件。
半导体器件除了二极管与三极管之外还有许多的元件，今天我们来学习一种半导体器件，与三极管的作用很相近，它是一种电压控制电流的器件------场效应管。
他同样也可以完成放大功能。
教师活动
学生活动
设计意图
1、提出问题要求学生回答。
2、通过复习知识引出
复习课本知识，回答问题；通过教师德引导打下学习新知识的基础。
复习上节课内容，引出本结课所学内容，过度自然，承上启下。
环节二、新授内容
知识点一：
场效应管的概述
1、定义：
场效应晶体管是利用电场效应来控电流的一种半导体制器件，即是电压控制元件。
2、特性：
它的输出电流决定于输入电压的大小，基本上不需要信号源提供电流，所以它的输入电阻高，且温度稳定性好。
3、分类
1）、按结构不同场效应管有两种:
2）、按工作状态可分为：
增强型和耗尽型两类
每类又有N沟道和P沟道之分
4、三个电极分别为：
漏极D----相当于双极型三极管的集电极；
栅极G----相当于双极型三极管的基极；
源极S----相当于双极型三极管的发射极；
教师活动
学生活动
设计意图
1、讲授场效应管的特性，与三极管作对比进行学习。
2、讲授什么是增强型，什么是耗尽型，什么是N沟道，什么是P沟道。
3、利用实物及图片带领学生认识各种场效应管认识各个电极。
1、认真记录笔记仔细听讲。
2、通过教师的讲解及图片，PPT的展示认识各种场效应管。
3、通过实物及图片掌握各电极名称。
讲练结合，寓教于乐于一体，使学生掌握起来更加形象直观。
知识点二：
绝缘栅型场效应管的工作原理及特性
1.增强型绝绝缘栅型场效应管的工作原理及特性缘栅场效应管
（1）N沟道增强型管的结构
栅极和其它电极及硅片之间是绝缘的，称绝缘栅型场效应管。
由于金属栅极和半导体之间的绝缘层目前常用二氧化硅，故又称金属-氧化物-半导体场效应管，简称MOS场效应管。
（MetalOxideSemiconducterFET）
由于栅极是绝缘的，栅极电流几乎为零，输入电阻很高，最高可达1014Ω。
（2）N沟道增强型管的工作原理
由结构图可见，N+型漏区和N+型源区之间被P型衬底隔开，漏极和源极之间是两个背靠背的PN结。
当栅源电压UGS=0时，不管漏极和源极之间所加电压的极性如何，其中总有一个PN结是反向偏置的，反向电阻很高，漏极电流近似为零。
当UGS>0时，P型衬底中的电子受到电场力的吸引到达表层，填补空穴形成负离子的耗尽层；
当UGS>UGS（th）时，将出现N型导电沟道，将D-S连接起来。
UGS愈高，导电沟道愈宽。
在漏极电源的作用下将产生漏极电流ID，管子导通。
当UGS>UGS（th）后，场效应管才形成导电沟道，开始导通，若漏–源之间加上一定的电压UDS，则有漏极电流ID产生。
在一定的UDS下漏极电流ID的大小与栅源电压UGS有关。
所以，场效应管是一种电压控制电流的器件。
（在一定的漏–源电压UDS下，使管子由不导通变为导通的临界栅源电压称为开启电压UGS（th）。
）
（3）特性曲线
（4）P沟道增强型
增强型场效应管只有当UGS>UGS（th）时才形成导电沟道。
2.耗尽型绝缘栅场效应管
如果MOS管在制造时导电沟道就已形成，称为耗尽型场效应管。
（1）N沟道耗尽型管
由于耗尽型场效应管预埋了导电沟道，所以在UGS=0时，若漏–源之间加上一定的电压UDS，也会有漏极电流ID产生。
这时的漏极电流用IDSS表示，称为饱和漏极电流。
当UGS>0时，使导电沟道变宽，ID增大；
当UGS<0时，使导电沟道变窄，ID减小；UGS负值愈高，沟道愈窄，ID就愈小。
当UGS达到一定负值时，N型导电沟道消失，
ID=0，称为场效应管处于夹断状态（即截止）。
这时的UGS称为夹断电压，用UGS（off）表示。
（2）耗尽型N沟道MOS管的特性曲线
耗尽型的MOS管UGS=0时就有导电沟道，加反向电压到一定值时才能夹断。
（3）P沟道耗尽型管
教师活动
学生活动
设计意图
利用多媒体PPT及图片掌握重点，突破难点，教师做好引导工作，引导学生学会自学，会独立思考。
通过教师的引导及阅读课本，先进行思考，然后记好笔记，认真学习。
发挥学生的主体地位，教师做好主导工作，锻炼学生独立思考，自学成才的能力。
知识点三：
场效应管的主要参数
（1）开启电压UGS（th）：
是增强型MOS管的参数
（2）夹断电压UGS（off）：
（3）饱和漏电流IDSS
（4）低频跨导gm：
表示栅源电压对漏极电流
的控制能力
极限参数：
最大漏极电流、耗散功率、击穿电压。
教师活动
学生活动
设计意图
大概提一下场效应管的性能参数及好坏识别，作为课外知识进行讲解即可。
对其性能参数做大概了解即可。
增长知识，知道如何判别场效应管的优劣。
知识点四:
场效应管与晶体管的比较
教师活动
学生活动
设计意图
利用对比法及归纳总结法对比三极管与场效应管使学生了解其性能优劣及主要用途。
通过表格的对比，对两种元件做出大概的比较，更好的掌握其用途。
利用对比法，归纳总结法，通过表格的形式将内容展示出来，更加形象直观，一目了然。
知识点五:
场效应管的基本放大电路及应用
1、场效应管基本分析概念
场效应管具有三种基本放大电路，电流源电路，电流镜电路以及差分电路等连接方式。
2、场效应放大电路的三种组态
共源极、共漏极、共栅极三种组态电路
3、其他应用
并联型SC等效电阻电路
教师活动
学生活动
设计意图
画出并联型SC等效电阻电路，教授其工作原理，要求学生必须掌握。
跟着教师一边讲，一边作图，并掌握其工作原理。
背过。
讲授与练习于一体，任课教师可以发现学生学习中的不足。
充分调动学生学习的积极性，参与课堂。
环节三、巩固练习
练习一:
画出并联型SC等效电阻电路，并说明其工作原理
教师活动
学生活动
设计意图
布置练习题，进行讲解，归纳总结
独立思考归纳总结记笔记
巩固练习知识，让全体学生都掌握基本知识点
练习二:
画出各种场效应管的结构图及电路图
教师活动
学生活动
设计意图
布置练习题，进行讲解，归纳总结
独立思考归纳总结记笔记
巩固练习知识，让全体学生都掌握基本知识点
环节四、归纳小结
本结课，重点掌握场效应管的结构，工作原理并联型SC等效电阻电路的工作原理
教师活动
学生活动
设计意图
提问，让学生说说本节课的学习内容，教师最后再归纳总结。
思考总结学习内容，回答问题
让学生多参与课堂，锻炼学生的语言组织能力，和合作精神。
环节六、布置作业
必做题:
画出并联型SC等效电阻电路，并说明其工作原理
设计意图
巩固练习知识，让全体学生都掌握基本知识点,让学生会独立分析计算。
板书设计
第33讲场效应管工作原理及应用
一、场效应管概述二、绝缘栅型场效应管的工作原理及特性
1、定义1.增强型绝绝缘栅型场效应管的工作原理及特性缘栅场效应管
（1）N沟道增强型管的结构
（2）N沟道增强型管的工作原理
2、特性
（3）特性曲线
3、分类
4、结构（4）P沟道增强型
2.耗尽型绝缘栅场效应管三、场效应管的主要参数
（1）N沟道增强型管的结构
（2）N沟道增强型管的工作原理四、场效应管与晶体管的比较
（3）特性曲线
五、场效应管的基本放大电路及应用
（4）P沟道增强型
设计意图
思路清晰，一目了然，让学生便于记忆和掌握。
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