模拟电子技术及其应用项目1 晶体二极管及其应用.ppt

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1、项目1晶体二极管及其应用【知识目标】1.了解半导体的基本知识，理解PN结的单向导电性。2.熟悉二极管的电路符号和特性。3.熟悉整流二极管和发光二极管的实际应用。4.了解其他类型的二极管。5.熟悉用万用表检测二极管的方法。【技能目标】1.能用目视法判断识别常见二极管的种类，能正确叫出各种二极管的名称。2.对二极管上标识的型号能正确识读，知晓该二极管的作用和用途。3.会用万用表对各种二极管进行正确测量，并对其质量做出评价。4.会按照电路图连接使用二极管进行整流的实用电路。一向沉默于世的半导体自从诞生了二极管和三极管，顿时

2、身价倍增，竟然成为引领世界技术革命的急先锋。你认识二极管吗？其实它就在你的身边，至少在图1.1里右边的两个发光二极管，你会在各种家用电器的面板上见到过它们，一般是用来做电源指示的。你也许使用过电褥子，实际上你只要把电褥子的开关打到保温挡，就把一个在图1.1里左下角的一个二极管串在电路里，电褥子消耗的电功率就大约降为原来的五分之一，电褥子也就不那么热了。图1.1常用二极管的外形在二极管的外壳上均印有一些字母、数字和符号，它们是用来表示二极管的型号和正负极的。表示二极管正负极的标记方法有箭头、色点和色环三种。用箭头表示二

3、极管的正负极时，箭头所指方向为二极管的负极；通常标有白色或红色色点的一端是二极管的正极；1N40××系列二极管上大多标有黑色或银色的色环，靠近色环的一端是二极管的负极。要注意的是，有些厂家的标记方法例外，这时最好用万用表来测量一下再做出判断。用万用表的欧姆挡对二极管的正负极和质量进行判别，具体过程如下：①判别二极管的极性将指针式万用表的挡位选在R×1k挡，两只表笔分别接二极管的两个电极。若测出的电阻值较小（硅管为几百Ω～几千Ω，锗管为100Ω～1kΩ），表示二极管处在正向导通状态，此时黑表笔接的是二极管的正极，红表笔

4、接的则是负极；若测出的电阻值较大（几十kΩ～几百kΩ），为反向截止，此时红表笔接的是二极管的正极，黑表笔为负极。②判别二极管的好坏可通过测量正、反向电阻来判断二极管的好坏。一般小功率硅二极管正向电阻为几百kΩ～几千kΩ，锗管约为100Ω～1kΩ。二极管的反向电阻均应为200kΩ以上，接近无穷大为最好。③判别制作二极管的材料是硅还是锗制作二极管的材料一般使用单晶硅或者是单晶锗，这两种材料制作的二极管在导通时压降不同，硅材料二极管的正向导通压降大约是0.6V～0.7V，锗材料二极管的正向导通压降大约是0.1V～0.3V。

5、可以用数字万用表直接测量出二极管的材料，将数字式万用表的挡位选在测量二极管的挡位上，当表的屏幕上有数字显示但不是“1”时，此时表上显示的数值就是二极管的正向导通压降，根据显示的数值大小，马上就能判断出该二极管的材料。也可以将二极管接在一个电源回路中，如图1.2所示。合上电源开关，二极管处于导通状态，这时用万用表测出二极管两端的正向压降值,即可判断出该二极管的材料。图1.2二极管材料判别接线图将指针式万用表的挡位选择在R×1k挡，对各种类型的二极管进行测量。每个二极管进行两次检测，分别测量出二极管的正向电阻值和反向电阻

6、值，将测量值填在表1.1中。万用表和二极管的连接方法如图1.3所示。图1.3用万用表对二极管进行正向电阻的测量和反向电阻的测量利用二极管的单向导电性控制用电器的实际功率利用二极管的单向导电性，可以把交流电变成直流电，如果采用如图1.4所用的电路，则输出的直流电压的平均值大约是输入交流电压有效值的一半，利用这一特点可以实现对用电器的功率控制。在这个图中，已经把实际的二极管用一个图形符号表示出来了。人们日常生活中使用的床头灯、电火锅、电褥子，都属于电热产品，当不需要它们工作在额定功率时，可以将其实际功率变为额定功率的大约

7、五分之一。用一个白炽灯泡作为负载时，其亮暗的变化程度非常明显，可以清楚地看到功率控制的作用。图1.4简单实用的功率控制电路和二极管前后的电压波形图1．PN结的形成在一块完整的本征硅（或锗）片上，用不同的掺杂工艺使其一边形成N型半导体，另一边形成P型半导体，在这两种杂质半导体的交界面附近就会形成一个具有特殊性质的薄层，这个特殊的薄层就是PN结。如图1-5所示。图1-5PN结的形成2.PN结的单向导电特性如图1.6所示，是演示PN结单向导电特性的实验电路图。图1.6（a）PN结加正向电压灯泡亮图1.6（b）PN结加反向电

8、压灯泡不亮二极管及其应用在PN结的两端引出金属电极，外加玻璃、金属或用塑料封装，就做成了半导体二极管。二极管的结构和图形符号由于使用的用途不同，二极管的外形各异，几种常见的二极管外形和通用图形符号如图1.7所示。图1.7常见二极管的外形和通用符号二极管的结构按PN结的制造工艺方式可分为点接触型、面接触型和平面型几种。点接触型二极管PN结的接触面