第1章 晶体二极管和二极管整流电路

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半导体器件及整流电路

半导体器件及整流电路

空穴 自由电子
多数载流子〔简称多子〕 少数载流子〔简称少子〕
P 型半导体
掺入三价元素
+4 +34 接受一个 电子变为 负离子
空穴
+4 +4
硼原子
掺杂浓度远大于本征 半导体中载流子浓度,所 以,空穴浓度远大于自由 电子浓度.
空穴称为多数载流子 〔多子〕,
自由电子称为少数载 流子〔少子〕.
++++
++++ ++++
++ +
内电场方向 PN 结及其内电场
2.PN结的单向导电性
①外加正向电压〔也叫正向偏置〕
外加电场与内电场方向相反,内电场削弱,扩散运 动大大超过漂移运动,N区电子不断扩散到P区,P
区空穴不断扩散到N区,形成较大的正向电流,这 时称PN结处于低阻导通状态.
空间电荷区
变窄

P I 外电场
+N

内电场
光敏性:当受到光照时,其导电能力明显变 化.<可制成各种光敏元件,如光敏电阻、
光敏二极管、光敏三极管、光电池等>.
掺杂性:往纯净的半导体中掺入某些杂质, 使其导电能力明显改变.
本征半导体
完全纯净的、结构完整的半导体晶体,称
为本征半导体.
硅和锗的晶体结构
1.热激发产生自由电子和空穴
純净的半导体叫本征半导体.每个原子周围有四个相 邻的原子,每个原子的一个外层价电子与另一原子的外层 价电子组成电子对,原子之间的这种电子对为两原子共有, 称为共价键结构.原子通过共价键紧密结合在一起.两个 相邻原子共用一对电子.由于温升、光照等原因,共价键 的电子容易挣脱键的束縛成为自由电子.这是半导体的一 个重要特征.
电子技术
半导体器件及整流电路

电子电路基础习题册参考答案-第一章

电子电路基础习题册参考答案-第一章

电子电路基础习题册参考答案(第三版)全国中等职业技术第一章常用半导体器件§1-1 晶体二极管一、填空题1、物质按导电能力的强弱可分为导体、绝缘体和半导体三大类,最常用的半导体材料是硅和锗。

2、根据在纯净的半导体中掺入的杂质元素不同,可形成 N 型半导体和 P 型半导体。

3、纯净半导体又称本征半导体,其内部空穴和自由电子数相等。

N型半导体又称电子型半导体,其内部少数载流子是空穴;P型半导体又称空穴型半导体,其内部少数载流子是电子。

4、晶体二极管具有单向导电性,即加正向电压时,二极管导通,加反向电压时,二极管截止。

一般硅二极管的开启电压约为 V,锗二极管的开启电压约为 V;二极管导通后,一般硅二极管的正向压降约为 V,锗二极管的正向压降约为V。

5.锗二极管开启电压小,通常用于检波电路,硅二极管反向电流小,在整流电路及电工设备中常使用硅二极管。

6.稳压二极管工作于反向击穿区,稳压二极管的动态电阻越小,其稳压性能好。

7在稳压电路中,必须串接限流电阻,防止反向击穿电流超过极限值而发生热击穿损坏稳压管。

8二极管按制造工艺不同,分为点接触型、面接触型和平面型。

9、二极管按用途不同可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管、开关、热敏、发光和光电二极管等二极管。

10、二极管的主要参数有最大整流电流、最高反向工作电压、反向饱和电流和最高工作频率。

11、稳压二极管的主要参数有稳定电压、稳定电流和动态电阻。

12、图1-1-1所示电路中,二极管V1、V2均为硅管,当开关S与M 相接时,A点的电位为无法确定 V,当开关S与N相接时,A点的电位为 0 V.13图1-1-2所示电路中,二极管均为理想二极管,当开关S打开时,A点的电位为 10V 、流过电阻的电流是 4mA ;当开关S闭合时,A点的电位为 0 V,流过电阻的电流为 2mA 。

14、图1-1-3所示电路中,二极管是理想器件,则流过二极管V1的电流为,流过V2的电流为 ,输出电压U0为 +5V。

2015年电子招收中职毕业生题库二

2015年电子招收中职毕业生题库二

2015年湖北省普通高等学校招收中职毕业生技能高考电子类技能考试样库第一章•晶体二极管及二极管整流电路第一节.识记二极管单向导电性,二极管伏安特性和主要参数;A:判断题:1.半导体的导电能力在不同条件下有很大差别,若降低环境温度导电能力会减弱。

()2.用万用表测试晶体管时,选择欧姆档RX10K档位。

()3.在P型半导体中,少数载流子是空穴,多数载流子是电子。

()4.用万用表测试晶体管时,选择欧姆档RX0K档位()。

5.PN结正向偏置时,其内外电场方向一致。

()6.N型半导体中,主要依靠自由电子导电,空穴是少数载流子。

()7 .二极管和三极管都是非线性器件。

()8.二极管加反向电压时,形成很小的反向电流,在电压不超过某一范围时,二极管的反向电流随反向电压的增加而基本不变()9.P型半导体中不能移动的杂质离子带负电,说明P型半导体呈负电性。

()B:选择题1.P型半导体的多数载流子是()。

A.电子B.空穴C.电荷D.电流2.晶体硅或锗中,参与导电的是()。

A.离子B.自由电子C.空穴D.B和C3.下列说法正确的是()。

A.N型半导体带负B.P型半导体带正C.PN结型半导体为电中性体D.PN结内存在着内电场,短接两端会有电流产生4.N型半导体的多数载流子是()。

A.电流B.自由电子C.电荷D.空穴5.关于P型.N型半导体内参与导电的粒子,下列说法正确的是()。

A.无论是P型还是N型半导体,参与导电的都是自由电子和空穴B.P型半导体中只有空穴导电C.N型半导体中只有自由电子参与导电D.在半导体中有自由电子•空穴•离子参与导电6.稳压二极管是利用PN结的()来实现稳压性能的。

A.反向击穿特性B.正向导通性C.反向截止性D.单向导电性7.锗二极管导通时,它两端电压约为()。

A.1VB.0.7VC.0.3VD.0.5V8.关于N型半导体的下列说法,错误的是()。

A.自由电了是多数载流子B.在二极管中由N型半导体引出的线是二极管的阴极C.在纯净的硅晶体中加入三价元素硼,可形成N型半导体D.在PNP型晶体管中,基区是N型半导体9.半导体的导电能力随温度升高而(),金属导体的电阻随温度升高而()A.降低/降低B.降低/升高C.升高/降低D.升高/升高10.PN结呈现正向导通的条件是()。

电子电路基础习题册参考答案-第一章讲解

电子电路基础习题册参考答案-第一章讲解

电子电路基础习题册参考答案(第三版)全国中等职业技术第一章常用半导体器件§1-1 晶体二极管一、填空题1、物质按导电能力的强弱可分为导体、绝缘体和半导体三大类,最常用的半导体材料是硅和锗。

2、根据在纯净的半导体中掺入的杂质元素不同,可形成N 型半导体和P 型半导体。

3、纯净半导体又称本征半导体,其内部空穴和自由电子数相等。

N型半导体又称电子型半导体,其内部少数载流子是空穴;P型半导体又称空穴型半导体,其内部少数载流子是电子。

4、晶体二极管具有单向导电性,即加正向电压时,二极管导通,加反向电压时,二极管截止。

一般硅二极管的开启电压约为0.5 V,锗二极管的开启电压约为0.1 V;二极管导通后,一般硅二极管的正向压降约为0.7 V,锗二极管的正向压降约为0.3 V。

5.锗二极管开启电压小,通常用于检波电路,硅二极管反向电流小,在整流电路及电工设备中常使用硅二极管。

6.稳压二极管工作于反向击穿区,稳压二极管的动态电阻越小,其稳压性能好。

7在稳压电路中,必须串接限流电阻,防止反向击穿电流超过极限值而发生热击穿损坏稳压管。

8二极管按制造工艺不同,分为点接触型、面接触型和平面型。

9、二极管按用途不同可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管、开关、热敏、发光和光电二极管等二极管。

10、二极管的主要参数有最大整流电流、最高反向工作电压、反向饱和电流和最高工作频率。

11、稳压二极管的主要参数有稳定电压、稳定电流和动态电阻。

12、图1-1-1所示电路中,二极管V1、V2均为硅管,当开关S与M 相接时,A点的电位为无法确定V,当开关S与N相接时,A点的电位为0 V.13图1-1-2所示电路中,二极管均为理想二极管,当开关S打开时,A点的电位为10V 、流过电阻的电流是4mA ;当开关S闭合时,A点的电位为0 V,流过电阻的电流为2mA 。

14、图1-1-3所示电路中,二极管是理想器件,则流过二极管V1的电流为0.25mA ,流过V2的电流为0.25mA ,输出电压U0为+5V。

晶体二极管及二极管整流电路试题

晶体二极管及二极管整流电路试题

《晶体二极管及二极管整流电路》试题一、判断题(每空2分,共36分)1. N型半导体中,主要依靠自由电子导电,空穴是少数载流子。

()2. 晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的PN结。

()3. 半导体二极管主要是依靠PN结而工作的。

()4. 二极管是线性器件。

()5. 二极管处于导通状态,呈现很大的电阻,在电路中相当于开关的断开特性。

()6. 二极管两端加上正向电压就一定会导通。

()7. PN结的单向导电性,就是PN结正向偏置时截止,反向偏置时导通。

()8. 二极管两端加反向电压时,反向电流不随反向电压变化而变化,这时二极管的状态为截止。

()9. 二极管只要工作在反向击穿区,就一定会被击穿损坏。

()10. 热击穿和电击穿过程都是不可逆的。

()11. 所谓理想二极管,就是当其正向偏置时,结电阻为零,等效成开关闭合;当其反向偏置时,结电阻为无穷大,等效成开关断开。

()12. 使用稳压管时应阳极接高电位,阴极接低电位。

13. 稳压二极管如果反向电流超过允许范围,二极管将会发生热击穿,所以,与其配合的电阻往往起到限流的作用。

()14. 整流电路由二极管组成,利用二极管的单向导电性把直流电变为交流电。

()15. 用两只二极管就可实现单相全波整流,而单相桥式整流电路却用了四只二极管,这样做虽然多用了两只二极管,但降低了二极管承受的反向电压。

()16. 在电容滤波整流电路中,滤波电容可以随意选择()17. 在电容滤波整流电路中,电容耐压值要大于负载开路时整流电路的输出电压。

()18.电容滤波器中电容器容量越小滤波效果越好。

()二、单选题(每空2分,共32分)1. 本征半导体是()。

A. 掺杂半导体B. 纯净半导体C. P型半导体D. N型半导体2. P型半导体的多数载流子是()。

A. 电子B. 空穴C. 电荷D. 电流3. 关于P型、N型半导体内参与导电的粒子,下列说法正确的是()。

A. 无论是P型还是N型半导体,参与导电的都是自由电子和空穴B. P型半导体中只有空穴导电C. N型半导体中只有自由电子参与导电D. 在半导体中有自由电子、空穴、离子参与导电4. 半导体的导电能力随温度升高而(),金属导体的电阻随温度升高而()。

02电子线路《第一章第二节晶体二极管整流电路》(陈其纯主编)

02电子线路《第一章第二节晶体二极管整流电路》(陈其纯主编)

(2)v1负半周时,T次级A点电位低于B点电位,在v2b的 作用下,V2导通(V1截止),iV2自上而下流过RL; 可见,在v1一周期内,流过二极管的电流iV1 、iV2叠加形 成全波脉动直流电流 iL,于是RL两端产生全波脉动直流电压 vL。故电路称为全波整流电路。
3.负载和整流二极管上的电压和电流 (1)负载电压VL
3.负载和整流二极管上的电压和电流 (1)负载电压VL
VL = 0.45 V2
(2)负载电流IL
V L 0.45V 2 IL RL RL
(1.2.1)
( 1 .2.2)
(3)二极管正向电流IV和负载电流IZ 0.45V 2 (1.2.3) IV IL RL (4)二极管反向峰值电压VRM
(2)v1负半周时,T次级A点电位低于B点电位,在v2b的 作用下,V2导通(V1截止),iV2自上而下流过RL; 可见,在v1一周期内,流过二极管的电流iV1 、iV2叠加形 成全波脉动直流电流 iL,于是RL两端产生全波脉动直流电压 vL。故电路称为全波整流电路。
3.负载和整流二极管上的电压和电流 (1)负载电压VL
1.2.1 单相半波整流电路 1.电路 如图(a) V :整流二极管,把交流 电变成脉动直流电; T:电源变压器,把v1变成 整流电路所需的电压值v2。
动画 单相半波整流电路
2.工作原理 设v2为正弦波,波形如图1.2.1(b)所示。 (1)v2正半周时,A点电位高于B点电位,二极管V正偏 导通,则vL≈v2; (2)v2负半周时,A点电位低于B点电位,二极管V反偏截 止,则vL≈0。 由波形可见,v2一周期内,负载只用单方向的半个波形, 这种大小波动、方向不变的电压或电流称为脉动直流电。上述 过程说明,利用二极管单向导电性可把交流电v2变成脉动直流 电vL。由于电路仅利用v2的半个波形,故称为半波整流电路。

第一章 二极管试题

第一章  二极管试题

一、晶体二极管和二极管整流电路一、填空1、纯净的半导体称为,它的导电能力很。

在纯净的半导体中掺入少量的价元素,可形成P型半导体,又称型半导体,其中多数载流子为,少数载流子为。

2、在本征半导体中掺入价元素,可形成N型半导体,其中多数载流子为,少数载流子为,它的导电能力比本征半导体3、如图,这是材料的二极管的____曲线,在正向电压超过 V后,二极管开始导通,这个电压称为电压。

正常导通后,此管的正向压降约为 V。

当反向电压增大到 V时,即称为电压。

其中稳压管一般工作在区。

4、二极管的伏安特性指和关系,当正向电压超过_____后,二极管导通。

正常导通后,二极管的正向压降很小,硅管约为 V,锗管约为 V。

5、二极管的重要特性是,具体指:给二极管加电压,二极管导通;给二极管加电压,二极管截止。

6、PN结的单向导电性指,当反向电压增大到时,反向电流会急剧增大,这种现象称。

7、二极管的主要参数有 ________、_________和,二极管的主要特性是。

8、用模拟式万用表欧姆档测二极管的正、反向电阻时,若两次测得的阻值都较小,则表明二极管内部;若两次测得的阻值都较大,则表明二极管内部。

两次测的阻值相差越大,则说明二极管的性能越好。

9、整流是指_______________________________________,整流电路分可为:和电路。

将交流电转换成较稳定的直流电,一般要经过以下过程:___________ →____________ →____________ →____________10、有一直流负载RL =9Ω,需要直流电压VL=45V,现有2CP21(IFM =3000mA,VRM=100V)和2CP33B(IFM=500mA, VRM=50V) 两种型号的二极管,若采用桥式整流电路,应选用型二极管只。

11、稳压二极管的稳压特性指,动态电阻rZ越大,说明稳压性能越。

12、滤波器的作用是将整流电路输出的中的成分滤去,获得比较的直流电,通常接在电路的后面。

模拟电子电路电子课件第一章二极管及其应用

模拟电子电路电子课件第一章二极管及其应用
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第一章 二极管及其应用
(2)扩散电容 当PN结外加正向电压时,在空间电荷区两侧的扩散区内,少数载流子 的分布会随外加电压的变化而发生改变,形成电容效应,称为扩散电容。 PN结的势垒电容和扩散电容都是非线性电容。PN结的结电容为势垒电 容和扩散电容之和。由于结电容的存在,当工作频率很高时,结电容的影 响就不可忽略,如果工作频率过高,高频电流将主要从结电容通过,这将 会破坏PN结的单向导电性。
38
第一章 二极管及其应用
将交流电转换为直流电称为整流。具有单向导电性的二极管是最常用的 整流元件。
电动自行车充电器
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第一章 二极管及其应用
一、单相半波整流电路
观察半波整流电路波形,实验电路如图所示。
单相半波整流电路 a)原理电路 b)实测半波整流波形
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第一章 二极管及其应用
二、单相桥式整流电路
PN结外加正向电压
16
第一章 二极管及其应用
(2)PN结外加反向电压 PN结P区接低电位、N区接高电位时,称PN结外加反向电压,又称PN结 反向偏置,简称反偏,如图所示。这时,外电场与PN结内电场方向相同, 内电场被增强,PN结空间电荷区变宽。这使得多数载流子的扩散运动受阻, 但对少数载流子的漂移运动有利,从而形成极小的反向电流,反向电流的 方向由N区指向P区。
26
第一章 二极管及其应用
二极管内部结构示意图 a)点接触型 b)面接触型 c)平面型
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第一章 二极管及其应用
二、二极管的型号命名
国产二极管的型号命名方法见表。
国产二极管的型号命名方法
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第一章 二极管及其应用
三、二极管的主要参数
不同型号的二极管都有一些技术数据(即参数)作为它合理、安全使用 的依据。二极管的主要参数如下:

晶体二极管和二极管整流电路

晶体二极管和二极管整流电路
(估算值)
二极管的电压与电流
最大反 向电压
通过的 电流
半波整流
电路
V2
2V2
V2
2 2V2
IL
桥式整流
电路
V2
2V2
1.2V2
2V2
½ IL
2. 滤波电容的选择 电容的选择从电容耐压和容量两个方面考虑:
(3)二极管的平均电流
IV IV
1 2
IL
(4)二极管承受反向峰值电压 VRM
VRM 2V2
(1.2.9) (1.2.10) (1.2.11) (1.2.12)
优点:输出电压高,纹波小,VRM 较低,应用广泛。
4.桥式稳流电路的简化画法
[例1.2.1] 有一直流负载,需要直流电压 VL= 60 V ,直流 电流 IL= 4 A。若采用桥式整流电路,求电源变压器二次电压 V2 选择整流二极管。
性,其原因是内部具有一个PN 结。其 正、负极对应于 PN 结的 P 型和 N 型 半导体。
PN 结 动画 PN 结的形成
1.1.3 二极管的伏安特性
1.定义:二极管两端的 电压和流过的电流之间的关 系曲线叫作二极管的伏安特 性。
2.测试电路:如图所示。
测试二极管伏安特性电路
3.伏安特性曲线:如图所示。
用万用表检测二极管如图所示。 1.判别正负极性 万用表测试条件:R ×100 或 R×1 k 挡; 将红、黑表笔分别接二极管两端。所测电阻小时,黑表 笔接触处为正极,红表笔接触处为负极。
万用表检测二极管
2.判别好坏 万用表测试条件:R 1k。 (1)若正反向电阻均为零,二极管短路; (2)若正反向电阻非常大,二极管开路。 (3)若正向电阻约几千欧,反向电阻非常大,二极管正常。

二极管和二极和二极整流电路练习题

二极管和二极和二极整流电路练习题

晶体二极管和二极管整流电路一(二极管的单向导电性)一、填空题:1、晶体二极管加时导通,加电压时截止,这一导电特性称为晶体二极管的单向导电性。

二、判断题:1、二极管加上反向电压时,它的正极电位比负极电位高。

()2、由于二极管具有单向导电性,所以二极管要正向接入电路才能发挥作用。

()3、二极管两端加上正向电压就导通。

()4、二极管导通时两端所加的是正向偏置电压。

()三、选择题:1、晶体二极管的阳极电位是-10V,阴极电位是-5V,则该晶体二极管处于()状态。

A零偏B反偏D正偏2、如果把二极管的阳极接到6V的电源正极,把阴极接到电源的负极,二极管会()。

A正偏B反偏C不允许这样接3、晶体二极管正偏时相当于()A断开的开关B闭合的开关C以上都不对4、二极管具有()A信号放大作用B单向导电性C双向导电性D负阻特性二(PN结)一、填空题:1、半导体是指导电性能的物体。

2、在半导体中存在两种载流子:一种是,带电;一种是,带电。

3、称为本征半导体。

4、P型半导体又称半导体,其内部空穴数量(填“多于”或“少于”)自由电子数量,是多数载流子。

5、P型半导体又称半导体,其内部空穴数量(填“多于”或“少于”)自由电子数量,是多数载流子。

6、在本征半导体中加入微量的硼元素可得到型半导体,在本征半导体中加入微量的磷元素可得到型半导体。

7、在硅或锗单晶基片上加工出P型区和N型区,二极管的正极从区引出,负极从区引出。

在P型区和N型区的结合部是一个特殊的薄层,称为。

8、二极管之所以具有单向导电性,是因为其内部有一个具有单向导电性的。

二、判断题:1、空穴是半导体中特有的一种带正电的电荷。

()2、N型半导体中导电的是自由电子。

()3、硅和锗是制作半导体器件的主要材料。

()4、在半导体内部,只有空穴是载流子。

()5、在P型半导体中多数载流子是空穴,少数载流子是自由电子。

()6、半导体中导电的是多数载流子。

()7、把一块P型半导体和一块N型半导体接触在一起就能形成PN结。

第一章 二极管讲解

第一章 二极管讲解
u
i I S (e UT 1)
反向击穿 电压UBR
I
导通电压: 硅管0.6~0.8V, 锗管0.1~0.3V
U
开启电压Uon: 硅管0.5V,
锗管0.1V
4
三、二极管应用电路举例 理想二极管:开启电压=0 V,导通压降=0 V。
二极管:开启电压=0 .5V,导通压降0.7V(硅二极管) 1:二极管半波整流
2U
t
uo
2U
uD
t
t
2U
u u D2 D1 红色为正半周波形 u u D4 D3 绿色为负半周波形
4. 参数计算
(1) 整流电压平均值 Uo
(2)
1
Uo 0 2U sin
整流电流平均值 Io
td(t)
Io

Uo RL
2 2


0.9
U
RL
0.9U
(3) 流过每管电流平均值 ID
P 区中的电子和 N 区中的空穴(都是少子),数量有限, 因此由它们形成的电流很小。
PN 结具有单向导电性
25
PN结形成过程动画演示
PN结的单向导电性
•PN 结正向偏置
P 正N 负,导通
变薄
内电场被削弱,多子 的扩散加强,能够形 成较大的扩散电流。
-+
+
-+
P
-+
N
-+
外电场
R
限流电阻
内电场
E
+ +++++ + +++++ + +++++ + +++++

电子技术基础导学案:晶体二极管及整流电路

电子技术基础导学案:晶体二极管及整流电路

晶体二极管及整流电路第1课时课题:半导体的主要它特性【学习目标】:1、什么是半导体2、了解半导体的基本特性【重点难点】:1、半导体的基本特性及其分类2、本征半导体,P型半导体和N型半导体的区别【导学过程】:一、预习新知:学生在预习过程中带着以下问题进行学习和思考1.常用的半导体材料是哪些?2.哪些是半导体的特殊性能?3、何为载流子?4、N型半导体是在本征半导体中摻入形成的,多,少。

5、P型半导体是在本征半导体中摻入形成的,多,少。

(一)、知识链接(二)、自主学习学生在课堂学习过程中完成以下任务1、半导体的基本特性热敏性:半导体的导电能力随着温度的而光敏性:半导体的导电能力随的变化有显著改变杂敏性:半导体的导电能力因而发生很大的变化2、本征半导体(概念)3、杂质半导体(概念)4、根据摻杂性质的不同,可分为两种类型,半导体和半导体二、课堂导学(一)、引入自然界中有容易导电的物质,有能够可靠隔绝电流的物质。

同学们想一想有没有介于这两种物质之间的物质呢?(二)、自主学习汇报1、半导体的基本特性热敏性:半导体的导电能力随着温度的升高而导电能力增强光敏性:半导体的导电能力随光照的变化有显著改变杂敏性:半导体的导电能力因掺入杂质而发生很大的变化2、本征半导体(概念)3、杂质半导体(概念)4、根据摻杂性质的不同,可分为两种类型, P 半导体和 N 半导体(三)、教师点拨(重难点的讲解、举例说明等)1、N型半导体是在本征半导体中摻入五价元素(磷或砷)形成的,自由电子多,空穴数量少。

2、P型半导体是在本征半导体中摻入三价元素(硼)形成的,空穴数量多,自由电子少。

(四)、课堂练习1、半导体与金属相比有什么特点?2、半导体具有哪些主要特征?3、什么是P型半导体?什么是N型半导体?(五)课堂小结(要点归纳等)1、半导体的基本特性及其分类2、本征半导体,P型半导体和N型半导体的区别【课后作业】:一、基础训练(一)、什么是P型半导体?什么是N型半导体?二、拓展训练或推荐作业N型半导体本身是带负电,还是电中性?【总结反思】:第2课时课题:晶体二极管【学习目标】:1、PN结的相关知识2、掌握二极管的外形及符号,单向导电性3、通过图片和实物展示,让大家对不同种类二极管的外型有所认识【重点难点】:1、什么是PN结,及PN结的特性2、二极管的外形及符号,单向导电性【导学过程】:一、预习新知:1、二极管的基本结构?2、二极管的电路图形符号?3、二极管的导电特点?(一)、知识链接1、什么是半导体?2、半导体的特性?3、什么是P型半导体?什么是N型半导体?(二)、自主学习1、 PN结PN结是二极管的核心,具有2、二极管的外形和符号外形在一个密封的管体两端有二根电极引线,一个是(又称阳极),另一个是(又称阴极)。

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电子线路第一章晶体二极管和二极管整流电路一、填空1、晶体二极管加一定的(正向)电压时导通,加(反向)电压时(截止)这一导电特性称为二极管的(单相导电)特性。

2、不加杂质的纯净半导体称为(本征半导体)。

3、P型半导体它又称为(空穴)型半导体,其内部(空穴)数量多于(自由电子)数量。

4、加在二极管两端的(电压)和流过二极管的(电流)间的关系称为二极管的(伏安特性)。

5、把(交流)电转换成(直流)电的过程称为整流。

6。

直流电的电路称为二极管单相整流电路,常用的有(单相半波整流)、(单相桥式整流)和(倍压整流)电路。

7。

三极管工作在放大区时,通常在它的发射结加(正向)电压,集电结加(反向)电压。

8。

三极管在电路中的三种基本连接方式是(共发射极接法)、(共基极接法)、(共集电极接法)。

9。

晶体二极管的主要参数有(最大整流电流IFm)、(最高反向工作电压VRm)、(反向漏电流IR)。

10。

导电能力介于(导体)和(绝缘体)之间物体称为半导体。

11、在半导体内部,只有(空穴)和(自由电子)两种载流子。

12、一般来说,硅晶体二极管的死区电压应(大于)锗晶体二极管的死区电压。

13、当晶体二极管的PN结导通后,则参加导电的是(既有少数载流子,又有多数载流子)。

14、用万用表测晶体二极管的正向电阻时,插在万用表标有+号插孔中的测试表笔(通常是红色表笔)所连接的二极管的管脚是二极管的(负)极,另一电极是(正)极。

15、面接触性晶体二极管比较适用(大功率整流)16。

晶体二极管的阳极电位是-10V,阴极电位是-5V,则晶体二极管处于(反偏)17。

用万用表欧姆档测量小功率晶体二极管性能好坏时,应把欧姆档拨到(R1K档)18。

当硅晶体二极管加上0。

3V正向电压时,该晶体管相当于(阻值很大的电阻)19。

晶体二极管加(反向)电压过大而(击穿),并且出现(烧毁)的现象称为热击穿20。

晶体二极管在反向电压小于反向击穿电压时,反向电流(极小);当反向电压大于反向击穿电压后,反向电流会急速(增大)21、二极管的正极又称(阳)极,负极又称(阴)极。

晶体二极管和整流电路

晶体二极管和整流电路
总结词
选择合适的晶体二极管是整流电路的关键,需要考虑其电压、电流和频率等参数。
详细描述
在选择晶体二极管时,需要根据电路需求选择合适的型号,如肖特基二极管、硅整流二极管等。同时,需要考虑 其最大正向压降、最大反向电流等参数是否满足电路要求。在替换晶体二极管时,需要注意其极性和方向,确保 正确接入电路。
晶体二极管和整流 电路
目录
• 晶体二极管简介 • 整流电路简介 • 晶体二极管在整流电路中的应用 • 整流电路的原理和特性 • 晶体二极管和整流电路的常见问题及解决
方案
01
CATALOGUE
晶体二极管简介
晶体二极管的基本概念
01
晶体二极管是由半导体材料制成的电子元件,具有单向导电性 。
02
它由一个PN结和两个引脚构成,其中一个引脚是正极,另一个
桥式整流电路
通过四个二极管桥接,将 交流电的正负半波整流成 直流电。
整流电路的应用
电源供应
为各种电子设备提供稳定的直流电源。
信号处理
将交流信号转换为直流信号,便于后续处理和分析。
电机控制
用于控制直流电机的工作状态。
03
CATALOGUE
晶体二极管在整流电路中的应用
晶体二极管在半波整流电路中的应用
01
整流电路的功率损耗主要包括晶体二极管的导通损耗
和反向恢复损耗。
02
导通损耗是由于二极管正向压降引起的,反向恢复损
耗是由于二极管在截止状态时反向恢复电流引起的。
03
整流电路的效率取决于负载的性质和大小,以及晶体
二极管的性能参数。
05
CATALOGUE
晶体二极管和整流电路的常见问题及解决 方案
晶体二极管的选择和替换
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第1章 晶体二极管和 二极管整流电路教学重点1.了解半导体的基本知识:本征半导体、掺杂半导体;掌握PN 结的基本特性。

2.理解半导体二极管的伏安特性和主要参数。

3.了解几种常用的二极管:硅稳压二极管、变容二极管、发光二极管、光电二极管等。

4.掌握单相半波、桥式全波整流电路的电路组成、工作原理与性能特点;了解电容滤波电路的工作原理。

5.了解硅稳压管的稳压特性及稳压电路的稳压原理。

教学难点1.PN 结的单向导电特性。

2.整流电路和滤波电路的工作原理。

3.硅稳压管稳压电路的稳压过程。

学时分配1.1 晶体二极管1.1.1 晶体二极管的单向导电特性⎩⎨⎧体三极管等器件:晶体二极管、晶等、变压器、电感电容、元件:电阻电子元器件T)()()()(L C R1.晶体二极管 (1) 外形如图1.1.1(a )所示,晶体二极管由密封的管体和两条正、负电极引线所组成。

管体外壳的标记通常表示正极。

(2) 图形、文字符号如图1.1.1(b )所示,晶体二极管的图形由三角形和竖杠所组成。

其中,三角形表示正极,竖杠表示负极。

V 为晶体二极管的文字符号。

2.晶体二极管的单向导电性 动画 晶体二极管的单向导电性(1) 正极电位>负极电位,二极管导通; (2) 正极电位<负极电位,二极管截止。

即二极管正偏导通,反偏截止。

这一导电特性称为二极管的单向导电性。

[例1.1.1] 图1.1.3所示电路中,当开关S 闭合后,H 1、H 2两个指示灯,哪一个可能发光?解 由电路图可知,开关S 闭合后,只有二极管V 1正极电位高于负极电位,即处于正向导通状态,所以H 1指示灯发光。

1.1.2 PN 结二极管由半导体材料制成。

动画 PN 结1.半导体导电能力介于导体与绝缘体之间的一种物质。

如硅(Si )或锗(Ge )半导体。

半导体中,能够运载电荷的的粒子有两种:—载流子—均可运载电荷量的正电空穴:带与自由电子等自由电子:带负电⎭⎬⎫⎩⎨⎧ 载流子:在电场的作用下定向移动的自由电子和空穴,统称载流子。

如图1.1.4所示。

2.本征半导体不加杂质的纯净半导体晶体。

如本征硅或本征锗。

本征半导体电导率低,为提高导电性能,需掺杂,形成杂质半导体。

3.杂质半导体为了提高半导体的导电性能,在本征半导体(4价)中掺入硼或磷等杂质所形成的半导体。

根据掺杂的物质不同,可分两种:图1.1.4 半导体的两种载流子图1.1.3 [例1.1.1]电路图图1.1.1 晶体二极管的外形和符号(1) P 型半导体:本征硅(或锗)中掺入少量硼元素(3价)所形成的半导体,如P 型硅。

其中,多数载流子为空穴,少数载流子为电子。

(2) N 型半导体:本征硅(或锗)中掺入少量磷元素(5价)所形成的半导体,如N 型硅。

其中,多数载流子为电子,少数载流子为空穴。

将P 型半导体和N 型半导体使用特殊工艺连在一起,形成PN 结。

4.PN 结N 型和P 型半导体之间的特殊薄层叫做PN 结。

PN 结是各种半导体器件的核心。

如图1.1.5所示。

PN 结具有单向导电特性。

即:P 区接电源正极,N 区接电源负极,PN 结导通;反之,PN 结截止。

晶体二极管之所以具有单向导电性,其原因是内部具有PN 结。

其正、负极对应于PN 结的P 型和N 型半导体,如图1.1.5所示。

1.1.3 二极管的伏安特性动画 二极管的伏安特性 1.定义二极管两端的电压和流过的电流之间的关系曲线叫作二极管的伏安特性。

2.测试电路:如图1.1.6所示。

3.伏安特性曲线:如图1.1.7所示。

4.特点(1) 正向特性① 正向电压V F 小于门坎电压V T 时,二极管V 截止,正向电流I F =0;其中,门槛电压⎩⎨⎧=(Ge) V 0.2(Si)V 5.0T V② V F > V T 时,V 导通,I F 急剧增大。

导通后V 两端电压基本恒定:⎩⎨⎧=(Ge)0.3V (Si)V 7.0on V 导通电压结论:正偏时电阻小,具有非线性。

(2) 反向特性反向电压V R < V RM (反向击穿电压)时,反向电流I R很小,且近似为常数,称为反向饱和电流。

V R > V RM 时,I R 剧增,此现象称为反向电击穿。

对应的电压V RM 称为反向击穿电压。

结论:反偏电阻大,存在电击穿现象。

图1.1.5 PN 结图1.1.6 测试二极管伏安特性电路图1.1.7 二极管伏安特性曲线1.1.4 二极管的简单测试用万用表检测二极管如图1.1.8所示。

1.判别正负极性万用表测试条件:R ⨯ 100 Ω 或R ⨯ 1 k Ω; 将红、黑表笔分别接二极管两端。

所测电阻小时,黑表笔接触处为正极,红表笔接触处为负极。

2.判别好坏万用表测试条件:R ⨯ 1 k Ω。

(1) 若正反向电阻均为零,二极管短路; (2) 若正反向电阻非常大,二极管开路。

(3) 若正向电阻约几千欧姆,反向电阻非常大,二极管正常。

1.1.5 二极管的分类、型号和参数1.分类(1) 按材料分:硅管、锗管;(2) 按PN 结面积:点接触型(电流小,高频应用)、面接触型(电流大,用于整流); (3) 按用途:如图1.1.9所示, 例如利用单向导电性把交流电变成直流电的整流二极管;利用反向击穿特性进行稳压的稳压二极管;利用反向偏压改变PN 结电容量的变容二极管;利用磷化镓把电能转变成光能的发光二极管;将光信号转变为电信号的光电二极管。

2.型号举例如下整流二极管——2CZ82B 稳压二极管——2CW50 变容二极管——2AC1等等。

3.主要参数 (1) 普通整流二极管① 最大整流电流I FM :二极管允许通过的最大正向工作电流平均值。

② 最高反向工作电压V RM :二极管允许承受的反向工作电压峰值。

③ 反向漏电流I R :规定的反向电压和环境温度下,二极管反向电流值。

(2) 稳压二极管主要参数:稳定电压V Z 、稳定电流I Z 、最大工作电流I ZM 、最大耗散功率P ZM 、动态电阻r Z 等。

图1.1.8 万用表检测二极管图1.1.9 二极管图形符号1.2 晶体二极管整流电路整流:把交流电变成直流电的过程。

二极管单相整流电路:把单相交流电变成直流电的电路。

整流原理:利用二极管的单向导电特性,将交流电变成脉动的直流电。

⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧倍压整流桥式变压器中心抽头式全波整流半波整流单相整流电路种类 1.2.1 单相半波整流电路动画 单相半波整流电路1. 电路如图1.2.1(a )所示。

V :整流二极管,把交流电变成脉动直流电; T :电源变压器,把v 1变成整流电路所需的电压v 2。

2. 工作原理设v 2为正弦波,波形如图1.2.1(b )所示。

(1) v 2正半周时,A 点电位高于B 点电位,二极管V 正偏导通,则v L ≈ v 2;(2) v 2负半周时,A 点电位低于B 点电位,二极管V 反偏截止,则v L ≈ 0。

由波形可见,v 2一周期内,负载只有单方向的半个波形,这种大小波动、方向不变的电压或电流称为脉动直流电。

上述过程说明,利用二极管单向导电性可把交流电v 2变成脉动直流电v L 。

由于电路仅利用v 2的半个波形,故称为半波整流电路。

3.负载和整流二极管上的电压和电流 (1) 负载电压V L = 0.45V 2 (1.2.1)(2) 负载电流 45.0L2L L L R V R V I ==(1.2.2) (3) 二极管正向电流和负载电流L2L V 45.0R V I I == (1.2.3)(4) 二极管反向峰值电压22RM 41.12V V V ≈= (1.2.4)图1.2.1 单相半波整流电路图1.2.2 变压器中心抽头式全波整流电路选管条件:(1) 二极管允许的最大反向电压应大于承受的反向峰值电压;(2) 二极管允许的最大整流电流应大于流过二极管的实际工作电流。

电路缺点:电源利用率低,纹波成分大。

解决办法:全波整流。

1.2.2 单相全波整流电路⎩⎨⎧桥式变压器中心抽头式全波整流一、变压器中心抽头式单相全波整流电路1.电路图变压器中心抽头式单相全波整流电路如图1.2.2所示。

V 1、V 2为性能相同的整流二极管;T 为电源变压器,作用是产生大小相等而相位相反的v 2a 和v 2b 。

2.工作原理(1) v 1正半周时,T 次级A 点电位高于B 点电位,在v 2a 作用下,V 1导通(V 2截止),i V1自上而下流过R L ;(2) v 1负半周时,T 次级A 点电位低于B 点电位,在v 2b 的作用下,V 2导通(V 1截止),i V2自上而下流过R L ;可见,在v 1一周期内,流过二极管的电流i V1、i V2叠加形成全波脉动直流电流i L ,于是R L 两端产生全波脉动直流电压v L 。

故电路称为全波整流电路。

3.负载和整流二极管上的电压和电流(1) 负载电压2L 9.0V V = (1.2.5) (2) 负载电流L2L L L 9.0R V R V I == (1.2.6)(3) 二极管的平均电流 L V 21I I =(1.2.7) (4) 二极管承受反向峰值电压 2RM 22V V = (1.2.8)缺点:单管承受的反向峰值压比半波整流高一倍,变压器T 需中心抽头。

二、单相桥式全波整流电路 动画 桥式全波整流电路 1.电路图图1.2.4 桥式整流电路工作过程图1.2.3 桥式整流电路图1.2.5 桥式整流电路工作波形图单相桥式全波整流电路如图1.2.3所示。

V 1 ~ V 4为整流二极管,电路为桥式结构。

2.工作原理(1) v 2正半周时,如图1.2.4(a )所示,A 点电位高于B 点电位,则V 1、V 3导通(V 2、V 4截止),i 1自上而下流过负载R L ;(2) v 2负半周时,如图1.2.4(b )所示,A 点电位低于B 点电位,则V 2、V 4导通(V 1、V 3截止),i 2自上而下流过负载R L ;由波形图1.2.5可见,v 2一周期内,两组整流二极管轮流导通产生的单方向电流i 1和i 2叠加形成了i L 。

于是负载得到全波脉动直流电压v L 。

3.负载和整流二极管上的电压和电流(1) 负载电压2L 9.0V V = (1.2.9)(2) 负载电流L2L L L 9.0R V R V I == (1.2.10)(3) 二极管的平均电流 L V 21I I =(1.2.11) (4) 如图1.2.6所示,二极管承受反向峰值电压为2RM 2V V = (1.2.12)优点:输出电压高,纹波小,V RM 较低,应用广泛。

桥式整流电路简化画法如图1.2.7所示。

图1.2.6 桥式整流二极管承受的反向峰值电压 图1.2.7 桥式整流电路简化画法[例1.2.1] 有一直流负载,需要直流电压V L = 60 V ,直流电流I L = 4 A 。

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