实训任务1.1半导体二极管的识别和检测
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1
知识目标：
◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 熟悉二极管器件的外形和电路符号。 熟悉二极管的主要特性和参数。 理解二极管整流电路的组成及其工作原理。 理解滤波电路的组成及工作原理。 能分析二极管常用应用电路的工作原理。 掌握并联型直流稳压电路的形式、稳压原理及电路特 点。 ◦ 了解晶体管串联稳压电源的电路形式及稳压原理。 ◦ 熟悉常见的集成稳压器引脚排列及应用电路。 ◦ 了解直流稳压电源的功能和分类。
2017/12/14
21
PN结具有单向导电性 PN结P端接低电位，N端接高电位，称PN结外加反向电 压，又称PN结反向偏置，简称为反偏。 反偏时 ，PN结变 宽，反向电阻很大， 电流很小， PN结处于 截止状态。
2017/12/14
22
14
通过上述实训，可以得到下列结论： 二极管正向电阻 小 （大/小），反向电阻 大 （大/ 小）， 具有 （具有/不具有）单向导电性。二极管正向 导通时，导通电压降硅二极管约为 伏，锗二极管 约为 伏。
思考题：
1、不同挡位测量二极管和电阻时，为什么电阻的正向电 阻与反向电阻相同，而二极管的正向电阻与反向电阻 却不相同。 2、同一个二极管，用不同的电阻挡测量二极管的正向电 阻值或反向电阻值，所测量的值为什么不相同？
N型半导体
2017/12/14
P型半导体
19
PN结：通过一定的工艺将P型半导体和N型半导体结合在 一起，在它们的结合处会形成一个空间电荷区，即PN结。
PN结具有单向导电性 PN结外加正向电压时处于导通状态，外加反向电压 时处于截止状态。
2017/12/14 20
PN结具有单向导电性 PN结P端接高电位，N端接低电位，称PN结外加正向电 压，又称PN结正向偏置，简称为正偏。 正偏时 ，PN结变 窄，正向电阻小，电流 大， PN结处于导通状 态。
13
实训流程：
（1）在元件盒中取出两只不同型号（分别为硅管和锗管）的二极管， 用万用表鉴别二极管的极性。 （2）将万用表拨到R100或R1k电阻挡，测量上列二极管的正、反向 电阻，并判断其性能好坏，把以上测量结果填入表1-1中。 （3）用数字万用表的二极管挡，测出二极管的正向导通电压值。
2017/12/14
2017/12/14
16
半导体具有光敏性、热敏性和掺杂性的独特性能，因此在 电子技术中得到广泛应用。 光敏性——半导体受光照后，其导电能力大大增强；
热敏性——受温度的影响，半导体导电能力变化很大； 掺杂性——在半导体中掺入少量特殊杂质，其导电 能力极大地增强； 半导体材料的独特性能是由其内部的导电机理所决定的。
1.导体、绝缘和半导体
物质按其导电能力的强弱，可分为导体、绝缘体和半 导体。 （1）导体：导电能力很强的物质，叫导体。如低 价元素铜、铁、铝等。 （2）绝缘体：导电能力很弱，基本上不导电的物 质,叫绝缘体。如高价惰性气体和橡胶、陶瓷、塑料等高 分子材料等。 （3）半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间的 物质，叫半导体。如硅、锗等四价元素。
7
2. 二极管的种类
按半导体材料来分类，常用的有硅二极管、锗二极管和砷 化镓二极管等。 按工艺结构来分类，有点接触型、面接触型和平面型二极 管三种。
正极引线
N型锗片 负极引线
外壳
触丝
PN结面积小，结电容小， 用于检波和变频等高频 电路。
点接触型二极管
2017/12/14 8
2. 二极管的种类
2017/12/14
2
技能目标：
◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 会使用万用表检测二极管的质量和判断电极。 会查阅半导体器件手册，能按要求选用二极管。 初步具有查阅集成稳压器手册和选用器件的能力。 了解测量稳压器基本性能的方法。 能按电路图安装和制作稳压电源，知道如何调整输出 电压。 ◦ 初步具有检查、排除稳压电源故障的能力。 ◦ 掌握Multisim仿真软件的使用。
正极引线 铝合金小球
N型锗
PN结
金锑合金 底座
PN结面积大，结电容 大，用于低频大电流 整流电路。
负极引线
面接触型二极管
PN结面积大小可控。结 面积大，用于大功率整 流；结面积小，用于高 频电路。
平面型二极管
2. 二极管的种类
按封装形式来分类，常见的二极管有金属、塑料和玻 璃三种。 按照应用的不同，二极管分为整流、检波、开关、稳 压、发光、光电、快恢复和变容二极管等。 根据使用的不同，二极管的外形各异。
2017/12/14
5
整流二极管
稳压二极管
检波二极管
2017/12/14
发光二极管
光电二极管
桥式整流器
6
1. 二极管的结构及符号
结构 二极管＝PN结＋管壳＋引线
PN结具有单向导电性。
符号
由P端引出的电极是正极，由 N端引出的电极是负极，箭头 的方向表示正向电流的方向， VD是二极管的文字符号。
2017/12/14
12
3. 二极管的检测
（2）二极管好坏的判定 用万用表检测 ①若测得的反向电阻很大（几百千欧以上），正向电阻 很小（几千欧以下），表明二极管性能良好。 ②若测得的反向电阻和正向电阻都很小，表明二极管短 路，已损坏。 ③若测得的反向电阻和正向电阻都很大，表明二极管断 路，已损坏。
2017/12/14
2017/12/14
3
工作任务：
◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 半导体二极管的识别和检测。 二极管伏安特性的测试。 二极管应用电路的制作。 特殊二极管特性的测试。 集成稳压器的分析与检测。 直流稳压电源的设计与制作。
2017/12/14
4Leabharlann 1.1 半导体二极管的识别和检测
◦ 1.1.1 二极管的认识 ◦ 实训1-1：二极管的检测 ◦ 1.1.2 半导体基础知识
2017/12/14
10
3. 二极管的检测
1）二极管极性的判定 （1）根据二极管外部标志识别二极管管脚极性。
11
3. 二极管的检测
1）二极管极性的判定 （2）用万用表检测 将红、黑表笔分别接二 极管的两个电极，若测得的电 阻值很小（几千欧以下），则 黑表笔所接电极为二极管正极 ，红表笔所接电极为二极管的 负极；若测得的阻值很大（几 百千欧以上），则黑表笔所接 电极为二极管负极，红表笔所 接电极为二极管的正极。
2017/12/14
17
本征半导体：纯净且呈现晶体结构的半导体。其导电能力很 差，不能用来制造半导体器件。
硅和锗的原子结构和共价键结构
2017/12/14 18
杂质半导体：在本征半导体中，掺入某些微量元素的半导 体。其导电能力能大大提高。 N型半导体：在硅或锗本征半导体中，掺入适量的五价元素 （如磷），形成以电子为多数载流子的电子型半导体。 P型半导体：在硅或锗本征半导体中，掺入适量的三价元素 （如硼），形成以空穴为多数载流子的空穴型半导体。
知识目标：
◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 熟悉二极管器件的外形和电路符号。 熟悉二极管的主要特性和参数。 理解二极管整流电路的组成及其工作原理。 理解滤波电路的组成及工作原理。 能分析二极管常用应用电路的工作原理。 掌握并联型直流稳压电路的形式、稳压原理及电路特 点。 ◦ 了解晶体管串联稳压电源的电路形式及稳压原理。 ◦ 熟悉常见的集成稳压器引脚排列及应用电路。 ◦ 了解直流稳压电源的功能和分类。
2017/12/14
21
PN结具有单向导电性 PN结P端接低电位，N端接高电位，称PN结外加反向电 压，又称PN结反向偏置，简称为反偏。 反偏时 ，PN结变 宽，反向电阻很大， 电流很小， PN结处于 截止状态。
2017/12/14
22
14
通过上述实训，可以得到下列结论： 二极管正向电阻 小 （大/小），反向电阻 大 （大/ 小）， 具有 （具有/不具有）单向导电性。二极管正向 导通时，导通电压降硅二极管约为 伏，锗二极管 约为 伏。
思考题：
1、不同挡位测量二极管和电阻时，为什么电阻的正向电 阻与反向电阻相同，而二极管的正向电阻与反向电阻 却不相同。 2、同一个二极管，用不同的电阻挡测量二极管的正向电 阻值或反向电阻值，所测量的值为什么不相同？
N型半导体
2017/12/14
P型半导体
19
PN结：通过一定的工艺将P型半导体和N型半导体结合在 一起，在它们的结合处会形成一个空间电荷区，即PN结。
PN结具有单向导电性 PN结外加正向电压时处于导通状态，外加反向电压 时处于截止状态。
2017/12/14 20
PN结具有单向导电性 PN结P端接高电位，N端接低电位，称PN结外加正向电 压，又称PN结正向偏置，简称为正偏。 正偏时 ，PN结变 窄，正向电阻小，电流 大， PN结处于导通状 态。
13
实训流程：
（1）在元件盒中取出两只不同型号（分别为硅管和锗管）的二极管， 用万用表鉴别二极管的极性。 （2）将万用表拨到R100或R1k电阻挡，测量上列二极管的正、反向 电阻，并判断其性能好坏，把以上测量结果填入表1-1中。 （3）用数字万用表的二极管挡，测出二极管的正向导通电压值。
2017/12/14
2017/12/14
16
半导体具有光敏性、热敏性和掺杂性的独特性能，因此在 电子技术中得到广泛应用。 光敏性——半导体受光照后，其导电能力大大增强；
热敏性——受温度的影响，半导体导电能力变化很大； 掺杂性——在半导体中掺入少量特殊杂质，其导电 能力极大地增强； 半导体材料的独特性能是由其内部的导电机理所决定的。
1.导体、绝缘和半导体
物质按其导电能力的强弱，可分为导体、绝缘体和半 导体。 （1）导体：导电能力很强的物质，叫导体。如低 价元素铜、铁、铝等。 （2）绝缘体：导电能力很弱，基本上不导电的物 质,叫绝缘体。如高价惰性气体和橡胶、陶瓷、塑料等高 分子材料等。 （3）半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间的 物质，叫半导体。如硅、锗等四价元素。
7
2. 二极管的种类
按半导体材料来分类，常用的有硅二极管、锗二极管和砷 化镓二极管等。 按工艺结构来分类，有点接触型、面接触型和平面型二极 管三种。
正极引线
N型锗片 负极引线
外壳
触丝
PN结面积小，结电容小， 用于检波和变频等高频 电路。
点接触型二极管
2017/12/14 8
2. 二极管的种类
2017/12/14
2
技能目标：
◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 会使用万用表检测二极管的质量和判断电极。 会查阅半导体器件手册，能按要求选用二极管。 初步具有查阅集成稳压器手册和选用器件的能力。 了解测量稳压器基本性能的方法。 能按电路图安装和制作稳压电源，知道如何调整输出 电压。 ◦ 初步具有检查、排除稳压电源故障的能力。 ◦ 掌握Multisim仿真软件的使用。
正极引线 铝合金小球
N型锗
PN结
金锑合金 底座
PN结面积大，结电容 大，用于低频大电流 整流电路。
负极引线
面接触型二极管
PN结面积大小可控。结 面积大，用于大功率整 流；结面积小，用于高 频电路。
平面型二极管
2. 二极管的种类
按封装形式来分类，常见的二极管有金属、塑料和玻 璃三种。 按照应用的不同，二极管分为整流、检波、开关、稳 压、发光、光电、快恢复和变容二极管等。 根据使用的不同，二极管的外形各异。
2017/12/14
5
整流二极管
稳压二极管
检波二极管
2017/12/14
发光二极管
光电二极管
桥式整流器
6
1. 二极管的结构及符号
结构 二极管＝PN结＋管壳＋引线
PN结具有单向导电性。
符号
由P端引出的电极是正极，由 N端引出的电极是负极，箭头 的方向表示正向电流的方向， VD是二极管的文字符号。
2017/12/14
12
3. 二极管的检测
（2）二极管好坏的判定 用万用表检测 ①若测得的反向电阻很大（几百千欧以上），正向电阻 很小（几千欧以下），表明二极管性能良好。 ②若测得的反向电阻和正向电阻都很小，表明二极管短 路，已损坏。 ③若测得的反向电阻和正向电阻都很大，表明二极管断 路，已损坏。
2017/12/14
2017/12/14
3
工作任务：
◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 半导体二极管的识别和检测。 二极管伏安特性的测试。 二极管应用电路的制作。 特殊二极管特性的测试。 集成稳压器的分析与检测。 直流稳压电源的设计与制作。
2017/12/14
4Leabharlann 1.1 半导体二极管的识别和检测
◦ 1.1.1 二极管的认识 ◦ 实训1-1：二极管的检测 ◦ 1.1.2 半导体基础知识
2017/12/14
10
3. 二极管的检测
1）二极管极性的判定 （1）根据二极管外部标志识别二极管管脚极性。
11
3. 二极管的检测
1）二极管极性的判定 （2）用万用表检测 将红、黑表笔分别接二 极管的两个电极，若测得的电 阻值很小（几千欧以下），则 黑表笔所接电极为二极管正极 ，红表笔所接电极为二极管的 负极；若测得的阻值很大（几 百千欧以上），则黑表笔所接 电极为二极管负极，红表笔所 接电极为二极管的正极。
2017/12/14
17
本征半导体：纯净且呈现晶体结构的半导体。其导电能力很 差，不能用来制造半导体器件。
硅和锗的原子结构和共价键结构
2017/12/14 18
杂质半导体：在本征半导体中，掺入某些微量元素的半导 体。其导电能力能大大提高。 N型半导体：在硅或锗本征半导体中，掺入适量的五价元素 （如磷），形成以电子为多数载流子的电子型半导体。 P型半导体：在硅或锗本征半导体中，掺入适量的三价元素 （如硼），形成以空穴为多数载流子的空穴型半导体。