《电子技术基础》二极管的基础知识
电子技术基础题库(I_II类题)[1]
第一章 半导体二极管I 类题一、简答题1. 杂质半导体有哪些?与本征半导体相比导电性有什么不同?答杂质半导体有P 型半导体和N 半导体两种,比本征半导体导电性能增强很多。
2.什么是PN 结?PN 结最基本的特性是什么? 答;P 型半导体和N 型半导体采用特殊的加工工艺制作在一起,在其交界处产生的特殊薄层称为PN 结。
PN 结最基本的特性是单向导电性。
3. 什么是半导体?半导体有哪些特性?答:导电能力介于导体和绝缘体之间的物质称为半导体。
具有热敏特性、光敏特性和掺杂特性。
二、计算题1. 在下图所示电路中,哪一个灯泡不亮?答:b 不亮2.如图所示的电路中,试求下列两种情况下输出端Y 的电位U Y 及各元件(R ,VD A ,VD B )中通过的电流;(1)U A =U B =0V ;(2)U A =+3V ,U B =0V ;答:(1)V Y =0VmA 33.9K Ω12V ≈=R I mA5.1232R DB DA ≈===I I I (2)D B 导通,D A 截止 V Y =0VmA39.312≈=R I V 0DA =I mA 3DB =I 3. 在下图所示电路中,设二极管是理想二极管,判断各二极管是导通还是截止?并求U AO =?答:a)图中,二极管导通,U AO=-6V;b)图,二极管截止,U AO=-12V;c)图V1导通,V2截止,U AO=0V。
II类题一、简答题1.从晶体二极管的伏安特性曲线看,硅管和锗管有什么区别?答:硅管死区电压为0.5V左右而锗管为0.2V左右;硅管的正向管压降为0.7V左右而锗管为0.3V左右;硅管的反向饱和电流较小而锗管较大。
2.光电二极管和发光二极管有什么区别?答:发光二极管将电信号转化成光信号,工作时加正向电压;光电二极管将光信号转化成电信号,工作时加反向电压。
3.为什么用万用表的不同电阻档测量同一二极管的正偏内阻数值上差别很大?答:因二极管的非线性。
《电子技术基础》复习要点
《电子技术基础》复习要点课程名称:《电子技术基础》适用专业:2018级电气工程及其自动化(业余)辅导教材:《电子技术基础》张志恒主编中国电力出版社复习要点第一章半导体二极管1.本征半导体❑单质半导体材料是具有4价共价键晶体结构的硅Si和锗Ge。
❑导电能力介于导体和绝缘体之间。
❑特性:光敏、热敏和掺杂特性。
❑本征半导体:纯净的、具有完整晶体结构的半导体。
在一定的温度下,本征半导体内的最重要的物理现象是本征激发(又称热激发),产生两种带电性质相反的载流子(空穴和自由电子对),温度越高,本征激发越强。
◆空穴是半导体中的一种等效+q的载流子。
空穴导电的本质是价电子依次填补本征晶体中空位,使局部显示+q电荷的空位宏观定向运动。
◆在一定的温度下,自由电子和空穴在热运动中相遇,使一对自由电子和空穴消失的现象称为复合。
当热激发和复合相等时,称为载流子处于动态平衡状态。
2.杂质半导体❑在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
体现的是半导体的掺杂特性。
◆P型半导体:在本征半导体中掺入微量的3价元素(多子是空穴,少子是电子)。
◆N型半导体:在本征半导体中掺入微量的5价元素(多子是电子,少子是空穴)。
❑杂质半导体的特性◆载流子的浓度:多子浓度决定于杂质浓度,几乎与温度无关;少子浓度是温度的敏感函数。
◆体电阻:通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。
◆在半导体中,存在因电场作用产生的载流子漂移电流(与金属导电一致),还才能在因载流子浓度差而产生的扩散电流。
3.PN结❑在具有完整晶格的P型和N型半导体的物理界面附近,形成一个特殊的薄层(PN结)。
❑PN结中存在由N区指向P区的内建电场,阻止结外两区的多子的扩散,有利于少子的漂移。
❑PN结具有单向导电性:正偏导通,反偏截止,是构成半导体器件的核心元件。
◆正偏PN结(P+,N-):具有随电压指数增大的电流,硅材料约为0.6-0.8V,锗材料约为0.2-0.3V。
◆反偏PN结(P-,N+):在击穿前,只有很小的反向饱和电流Is。
二极管的基础知识
T
VO
T
自已设计输出为负半周的半波整流电路。
三、负载的电压和电流
VO=0.45V2 IO=0.45V2/RL
四、整流二极管的电压和电流
最大整流电流: IVM≥IO 最高反向工作电压:VRM≥1.414 V2
全波整流电路
1、电路组成:(如图所示) 提供所需电压
T VD1 + V2A
整流 二极 管 RL
经过特殊的工艺加工,将P型半导体和N型半 导体紧密结合在一起,则在两种半导体的交界处 就会形成一个特殊的的接触面。
2、PN结特性(用实验验证):
第一步:当P接电源正,N接电源负。 P 正 N 负 P N
+
—
现象:电流表指针偏转比较大
I
R
导通
即加正向电压导通
第二步:当P接电源负,N接电源正。 P N
概 述
一、电子技术的重要作用: 二、电子技术的应用领域:
电报: 电话: 传真: 电视:
三、信号:
信号形式分类:电流和电压。
信号特点分类:
(一)、模拟信号:
1、定义: 信号的振幅随 时间呈连续变化。
(二)、模拟信号:
1、定义:信号在数值上是 不连续的,它不随时间 连续变化,即为离散的 电信号。
2、波形:
VI 0
2、波形:
VI 0
t
t
四、信号的处理和转换
1、结合具体实例: 2、信号处理方框图:
信号 输入信号 处理 输出信号 系统
信号 换 换 非电输 输出电 处理 输出电 能 非电输 入信号 能 信 号 信号 出信号 系统 器 器 数字 模数 模数 模拟输 模数数字电 数字电 输出模 转换 转换 信 号 信号 信 号 转换 拟信号 入信号 处理 器 器 器
电工电子技术基础知识点详解3-1-二极管
二极管1. 半导体二极管的基本结构一个PN结外封管壳并引出电极,就成为半导体二极管。
根据PN结的结构,二极管分成点接触型、面接触型和平面型。
点接触型的二极管由于结面积很小,不能通过较大的正向电流,但结电容小,易于在高频小功率条件下使用,如开关二极管就是点接触型的。
面接触型二极管的PN结面积较大,允许通过较大的正向电流,但结电容大,不能在高频下工作,因此一般都用于整流。
平面型的二极管用于大功率整流管和数字电路中的开关管。
半导体二极管的外型及符号如图1所示。
图1 半导体二极管的外型及符号(a) 点接触型二极管(b) 面接触型二极管(c) 平面型二极管图2是常见的半导体二极管的外形图。
图2 常见的半导体二极管的外形图2. 半导体二极管的伏安特性(1) 正向伏安特性二极管的电流与外加电压的关系曲线称作伏安特性,如图3所示。
由图可见,当外加正向电压很小时,外电场还不足以克服内电场对多数载流子扩散运动的阻力,因此正向电流几乎为零。
二极管正向电流近似为零的区域称为死区,对应死区的正向电压称为死区电压,其值与半导体材料和环境温度有关,通常硅管约为0.5V,锗管约为0.2V。
当外加正向电压大于死区电压后,二极管导通,其导通的正向压降,硅管约为0.6V~0.8V,锗管约为0.2V~0.3V。
图3 二极管的伏安特性(a) 2CZ52A硅二极管(b) 2AP2锗二极管(2) 反向伏安特性当二极管加反向电压时,在环境温度不变的条件下,少数载流子的数目近似为常数,因此当反向电压不超过某一范围时,反向电流的值很小,并且恒定,通U时,电场力常称它为反向饱和电流。
当反向电压超过二极管的反向击穿电压BR将共价键中的电子拉出,使少数载流子的数量增多,并在强电场下加速,又将晶格中的价电子碰撞出来,这种连锁反应导致载流子的数目愈来愈多,最后使二极管反向击穿。
二极管一旦被击穿,一般都不能恢复单向导电性能。
3. 主要参数二极管的参数是正确选择和使用二极管的依据。
电子技术基础与技能电子教案1(二极管的单向导电特性)
教学设计方案引入自然界中的物质,按导电能力的不同,可分为导体和绝缘体。
人们又发现还有一类物质,它们的导电能力介于导体和绝缘体之间,那就是半导体。
新授课1.1 半导体二极管1.1.1 什么是半导体1.半导体:导电能力随着掺入杂质、输入电压(电流)、温度和光照条件的不同而发生很大变化,人们把这一类物质称为半导体。
2.载流子:半导体中存在的两种携带电荷参与导电的“粒子”。
(1)自由电子:带负电荷。
(2)空穴:带正电荷。
特性:在外电场的作用下,两种载流子都可以做定向移动,形成电流。
3.N型半导体:主要靠电子导电的半导体。
即:电子是多数载流子,空穴是少数载流子。
4.P型半导体:主要靠空穴导电的半导体。
即:空穴是多数载流子,电子是少数载流子。
1.1.2 PN结1.PN结:经过特殊的工艺加工,将P型半导体和N型半导体紧密地结合在一起,则在两种半导体的交界面就会出现一个特殊的接触面,称为PN结。
2.实验演示(1)实验电路(2)现象所加电压的方向不同,电流表指针偏转幅度不同。
(3)结论PN结加正向电压时导通,加反向电压时截止,这种特性称为PN 结的单向导电性。
3.反向击穿:PN结两端外加的反向电压增加到一定值时,反向电流急剧增大,称为PN结的反向击穿。
4.热击穿:若反向电流增大并超过允许值,会使PN结烧坏,称为热击穿。
5.结电容PN结存在着电容,该电容称为PN结的结电容。
1.1.3 半导体二极管利用PN结的单向导电性,可以用来制造一种半导体器件——半导体二极管。
1.半导体二极管的结构和符号(1)结构:由于管芯结构不同,二极管又分为点接触型(如图a)、面接触型(如图b)和平面型(如图c)。
(2)符号:如图所示,箭头表示正向导通电流的方向。
课后拓展1.还有哪些半导体材料?他们都有哪些奇妙的用途?2.我们用的电热毯或者电吹风,都有高低温档,你能用二极管的单向导电特性来设计该电路里吗?板书设计一、半导体1.概念2.分类3.主要特性热敏光敏掺杂二、二极管及其单向导电特性1.二极管的结构2.二极管的图形符号3.单向导电特性电路图电路分析教学反思1.203班无电脑,屏幕损坏,视频和仿真效果不好,该班第一次课没发教材。
电路基础原理二极管与三极管
电路基础原理二极管与三极管电路基础原理:二极管与三极管在现代电子技术中,二极管与三极管扮演着重要的角色,是电路中最基本且不可或缺的元件之一。
它们的发展历程和原理理解对于电子工程师和爱好者而言都是至关重要的。
一、二极管二极管是由半导体材料制成的电子元件,它有两个端口,即两个引脚。
它的一端被称为阳极(也叫P端),另一端被称为阴极(也叫N 端)。
二极管的工作原理基于PN结,这是由P型薄层半导体材料和N 型薄层半导体材料之间形成的结构。
当二极管极性正向(P端连接正电压,N端连接负电压)时,电流可以顺利通过,这被称为导通状态。
而当二极管极性反向(P端连接负电压,N端连接正电压)时,电流会被阻断,二极管处于截止状态。
通过这种特性,二极管可以用来实现电流的整流功能。
它可以将交流信号转化为直流信号,通过只允许一个方向的电流流动,屏蔽了负半周期的信号。
二、三极管三极管是一种由PNP或NPN型晶体管构成的半导体器件。
它有三个引脚,被称为基极、发射极和集电极。
三极管有两种常见的工作模式:共射极和共集极。
在共射极模式下,基极与发射极之间的电压被用来控制集电极与发射极之间的电流。
而在共集极模式下,输入信号通过基极,被放大输出到集电极,集电极是输出端。
基于这两种模式,三极管可以被用作放大器、开关和电压比较器。
作为放大器,它可以放大小信号以便更好地驱动负载。
作为开关,三极管在输入电压高于某个阈值时导通,低于阈值时截止,用于控制电流的流动。
作为电压比较器,它可以接收两个电压信号并比较它们的大小,输出相应结果。
三、二极管与三极管的应用二极管和三极管在现代电子设备中应用广泛,成为无线通信、计算机科学、控制系统等方面的基本元件。
例如,在无线通信系统中,射频二极管被用来作为开关,控制高频信号的传输。
而三极管被用于收音机、电视机等电子设备中的放大电路,使得弱信号可以被放大后输出到扬声器。
此外,二极管和三极管还常用于电源电路中,用于整流、稳压和滤波等功能,确保设备能够正常工作。
电工电子技术基础第十章
第二节 晶体三极管
不同的晶体管, 值不同,即电流的放大能力不同,一般为 20 ~ 200。 ② 直流电流放大系数 I C IB 通常 晶体管的放大作用的意义: 基极电流的微小变化引起集电极电流的较大变化,当基极 电路中输入一个小的信号电流 ib ,就可以在集电极电路中得到 一个与输入信号规律相同的放大的电流信号ic。 可见,晶体管是一个电流控制元件。
操作:调节(或改变 E1 )以改变基极电流 IB 的大小,记录 每一次测得的数据。
次数
电流
IB/mA IC/mA
1
0 0.01
2
0.01 0.56
3
0.02 1.14
4
0.03 1.74
5
0.04 2.33
IE/mA
0.01
0.57
1.16
1.77
2.37
(1)直流电流分配关系:
IE IC IB
晶体三极管
一、晶体管的结构 二、晶体管的放大作用
三、晶体管的三种工作状态
四、晶体管的主要参数 五、晶体管的管型和管脚判断
第二节 晶体三极管
一、晶体管的结构
1.结构和符号
、发射区 三个区:集电区、基区 (1)结构: 两个PN 结:集电结、发射结 发射极:e 三个区对应引出三个极: 基极:b 集电极:c
第二节 晶体三极管
(2)放大状态 UBE 大于死区电压,IB > 0,集电极电流 IC 受 IB 控制,即
I C I B 或 ΔI C Δ I B
晶体管处于放大状态的条件是:发射结正偏,集电结反偏, 即VC > VB > VE (NPN管,PNP管正好相反) 。
第二节 晶体三极管
电子技术常见知识点
电子技术常见知识点一、二极管1、二极管符号:2、二极管的工作特性(1)二极管具有单向导电性加正向电压二极管导通将二极管的正极接电路中的高电位,负极接低电位,称为正向偏置(正偏)。
此时二极管内部呈现较小的电阻,有较大的电流通过,二极管的这种状态称为正向导通状态。
加反向电压二极管截止将二极管的正极接电路中的低电位,负极接高电位,称为反向偏置(反偏)。
此时二极管内部呈现很大的电阻,几乎没有电流通过,二极管的这种状态称为反向截止状态。
(2)二极管的特性曲线正向特性当正向电压较小时,二极管呈现的电阻很大,基本上处于截止状态,这个区域常称为正向特性的“死区”,一般硅二极管的“死区”电压约为0.5V,锗二极管约为0.2V。
当正向电压超过“死区”电压后,二极管的电阻变得很小,二极管处于导通状态,二极管导通后两端电压降基本保持不变,硅二极管约为0.7V,锗二极管约为0.3V。
反向特性反向截止区二极管加反向电压时,仍然会有反向电流流过二极管,称为漏电流。
漏电流基本不随反向电压的变化而变化,称为反向截止区。
反向击穿区当加到二极管两端的反向电压超过某一规定数值时,反向电流突然急剧增大,这种现象称为反向击穿现象。
实际应用时,普通二极管应避免工作在击穿范围。
3、二极管的检测(1)万用表置于R×1k挡。
测量正向电阻时,万用表的黑表笔接二极管的正极,红表笔接二极管的负极。
(2)万用表置于R×1k挡。
测量反向电阻时,万用表的红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极。
(3)根据二极管正、反向电阻阻值变化判断二极管的质量好坏。
4、光电二极管的检测使光电二极管处于反向工作状态,即万用表黑表笔接光电二极管的负极,红表笔接其正极,在没有光照射时,其阻值应在数十kΩ至数百kΩ,该电阻值称为暗电阻。
再将光电二极管移到光线明亮处,其阻值应会大大降低,万用表指示值通常只有数kΩ,该电阻值称为亮电阻。
5、二极管整流电路(1)半波整流当输入电压为正半周时,二极管VD因正向偏置而导通,在负载电阻上得到一个极性为上正下负的电压。
电子技术基础与技能电子教案2(二极管的伏安特性)
教学设计方案教学实施2.二极管特性曲线二极管两端的电压、电流变化的关系曲线,即二极管的伏安特性曲线。
(1)正向特性正向电压较小,这个区域常称为正向特性的“死区”。
一般硅二极管的“死区”电压约为0.5V,锗二极管约为0.2V。
正向电压超过“死区”电压后,电流随电压按指数规律增长。
此时,两端电压降基本保持不变,硅二极管约为0.7V,锗二极管约为0.3V。
(2)反向特性二极管加反向电压,此时流过二极管的反向电流称为漏电流。
当加到二极管两端的反向电压超过某一规定数值时,反向电流突然急剧增大,这种现象称为反向击穿现象,该反向电压称为反向击穿电压,用U(BR)表示。
实际应用时,普通二极管应避免工作在击穿范围,否则会因电流过大而损坏管子失去单向导电性。
1.1.4二极管的使用常识1.二极管的型号国产二极管的型号命名规定由五部分组成(部分二极管无第五部分),国外产品依各国标准而确定。
2.二极管的主要参数(1)最大整流电流IFM(2)反向饱和电流IR(3)最高反向工作电压URM(4)最高工作频率fM例:利用二极管的单向导电性和导通后两端电压基本不变的特点,可以构成限幅(削波)电路来限制输出电压的幅度。
图(a)U D/VI/mA死区电压:硅管0.5V锗管0.2。
导通压降:硅管0.6~0.7V锗管0.2~0.3V反向击穿电压U(BR)反向漏电流很小( A级)所示为一单向限幅电路。
设输入电压ui=10sinωt (V),Us=5V,为简化分析,常将二极管理想化,即二极管导通时,两端电压降很小,可视为短路,相当于开关闭合,;二极管反向截止时,反向电流很小,相当于开关断开,如图所示。
这样,单向限幅电路输出电压uo被限制在+5V~-10V之间,其波形如图(b)所示。
将电路稍作改动便可做成双向限幅电路。
利用二极管的这一特性,通常可将其用于电路的过电压保护。
课后拓展1.伏安特性曲线的第一象限和第四象限各告诉我们什么信息?2.结合特性曲线和主要参数,谈一谈使用二极管的注意事项?板书设计一、特性曲线1.特性曲线2.死区电压3.饱和压降4.反向特性二、二极管参数1.I FM2.I R3.U RM4.f M+-u iU SRVD5V+-u o(a)单向限幅电路(b)波形u i/Vπ2π3πωt10-10u o/Vπ2π3πωt10-105S S相当于开关闭合相当于开关断开。
《二极管》教案
2013年中职学校“创新杯”工科类专业说课比赛教案专业:电工电子类学科:电子技术基础与技能课题:二极管任课教师:刘*自贡职业技术学校2013-11-141.2二极管教案设计流程教学内容设计意图任务一(5分钟)教学形式:实物展示---自主学习---探究学习采用实物展示的方式,让学生在视觉和触觉上有真实的感受,让学生在一种轻松的环境中很容易的就认识了二极管。
教师:1、教师提出引导性问题。
1)画一画二极管的结构符号。
2)看一看二极管的正负极性。
3)比一比二极管的单向导电性。
2、指导学生完成任务书。
学生:1、以组为单位分发任务书和各种型号的二极管若干。
2、学生通过看一看,查一查方式认识二极管,了解二极管的相关知识。
任务二(20分钟)教学形式:学生实验——观察现象——讨论结果学生大胆尝试,主动探究,使让学习过程真正成为学生自己经历和体验的过程,顺利完成本节课的重点内容。
教师:1、演示、指导实验。
2、引导学生得出正确结论。
学生:1、以组为单位分发实验器件,探究二极管的导通和截止的条件。
2、根据电路图连接实物图,接通电源,观察小灯在电路中的发光情况,并做好记录。
3、通过实验现象,分小组讨论总结实验结论。
S闭合后,观察实验现象灯_______(亮或灭) 灯_______(亮或灭)结论:_________________________________实验验证:即正向导通,反向截止,即二极管具有单向导电性。
学生课堂任务书一、二极管相关知识链接:1、半导体二极管也称晶体二极管,简称二极管。
2、分类二极管按用途不同可以分为普通二极管和特殊二极管。
特殊二极管包括变容二极管、光电二极管、发光二极管。
在电路中用字母“V、VD”或“D”表示。
(a) 普通二极管符号(b)稳压二极管符号(c)发光二极管符号(d)光敏二极管符号(e)变容二极管符号。
3、二极管的导电特性:单向导电性。
二极管具有单向导电性(即给它加正向电压时导通,给它加反向电压时截止)。
电子技术基础与技能(1)——二极管及其应用
(3)常见的本征半导体材料:纯净的硅和锗。是由 原子组成的晶体。
(1)N型半导体:在硅(或 锗)的晶体中掺入磷元素(或 其他的5价元素)而形成的。
(2)P型半导体:在硅(或 锗)的晶体中掺入少量的硼 元素(或其他3价元素)而形 成的。
通过特殊制作工艺将P型半导体和N型半导体紧密结合在 一起,在这两个半导体的交界处形成一个具有特殊性质的 薄层,这个薄层被称为PN结。
1.1.2 二极管的基本知识 二极管是最简单的半导体元 件,是单向电子阀,电流只 能从一个方向通过。它是由P 型半导体材料和N型半导体材 料组合成的。
二极管的基本结构
二极管实物 图
二极管的电路符号
二极管的特性
二极管具有单向导电性:在二极管两端加 上一定的正向电压,二极管导通:反之, 加上反向电压,二极管就截止。
二极管的特性是单向导电,可以用加在二极管两端的电压和通 过二极管的电流之间的关系,即二极管的伏安特性表示。 如图所示为二极管的伏安特性曲线。这个曲线图说明了二极管 是非线性元件。二来自管的分类二极管的主要参数
最大整流电流
最高反向工作电压
反向饱和电流
二极管的型号
1.1.3 二极管的检测
THANK YOU
电子技术基础与技能
1、二极管及其应用
主讲人:
时间:2022.2
目 录/ C O N T E N T S
PART 01
二极管
PART 02
二极管整流及滤波电路
PART 03
单相整流滤波电路的安装与调试
1.1
二极管
1.1.1 半导体及其主要特征
(1)半导体:是导电能力介于导体和绝缘体之间的 一类材料。
电子技术基础--第一章--半导体二极管及其基本电路
(二)P型半导体
在本征半导体中掺入三价元素如B
+4
++34
+4
+4
+4
+4
因留下的空穴很容易俘获 电子,使杂质原子成为负 离子。三价杂质 因而也
称为受主杂质。
+4
+43
+4
空穴是多子 (杂质、热激发) 自由电子是少子(热激发)
本节中的有关概念
• 本征半导体、杂质半导体 • 施主杂质、受主杂质 • 自由电子、空穴 • 多数载流子、少数载流子 • N型半导体、P型半导体
(b)锗二极管2AP15的伏安特性曲线
iDIS(euD/UT 1)
• 死区电压Uth
– 硅二极管的死区电压一般为0.5V,锗二极管 的死区电压一般为0.1V。
• 硅二极管正向导通电压约为0.7V,锗二 极管正向导通电压约为0.2V。
• 反向击穿电压UBR 。
三、温度对二极管的伏安特性的 影响
N区空穴(少子)向P区漂移 同时进行
P区自由电子(少子)向N区漂移 4. 刚开始,扩散运动大于漂移运动,
最后,扩散运动等于漂移运动,达到动态平衡
扩散运动 漂移运动
多子从浓度大向浓度小的区域扩散,称扩散运动 扩散运动产生扩散电流。扩散电流的真实方向是 从P区指向N区的 。
少子在电场的作用下向对方漂移,称漂移运动。 漂移运动产生漂移电流。漂移电流的真实方向是从 N区指向P 区的 。
本征半导体中的自由电子和空穴成对出现
四、本征半导体的特性
(1)热敏特性 (2)光敏特性 (3)搀杂特性
三种方式都可使本征半导体中的载流子数目增加,导电 能力增强,但是并不是当做导体来使用,因为与导体相 比,导电能力还差得远。
电工电子技术基础知识点详解3-2-半导体二极管
半导体二极管主要内容:二极管的基本结构、伏安特性及主要参数。
重点难点:二极管的伏安特性。
(1) 点接触型触丝 N 型锗片 引线外壳 N 型硅负极引线底座金锑合金PN 结铝合金小球阳极引线结面积小、结电容小、正向电流小,适用于高频和小功率工作,也用作数字电路中的开关元件。
结面积大、结电容大、正向电流大,适用于低频整流电路。
(2) 面接触型1. 基本结构(c) 平面型用于集成电路制作工艺中。
PN 结结面积可大可小,用于高频整流和开关电路中。
P 型硅 N 型硅阳极引线阴极引线SiO 2保护层1. 基本结构 阳极 阴极D 符号使用二极管时,必须注意极性不能接反,否则电路非但不能正常工作,还有毁坏管子和其他元件的可能。
常见二极管外形图(a) 玻璃封装(b) 塑料封装(c) 金属封装中、大功率二极管二极管2. 伏安特性硅管: 0.5V 锗管: 0.1V反向击穿 电压U (BR)导通压降外加电压大于死区电压,二极管才能导通。
外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿,失去单向导电性。
正向特性反向特性特点:非线性硅: 0.6 ~ 0.8V 锗: 0.2 ~ 0.3VUI死区电压PN+ – PN–+ 反向电流在一定电压范围 内保持常数。
3.主要参数(1) 最大整流电流I OM二极管长期使用时,允许流过二极管的最大正向平均电流。
(2) 反向工作峰值电压U RWM是保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压,一般是二极的一半或三分之二。
二极管击穿后单向导电管反向击穿电压UBR性被破坏,甚至过热而烧坏。
(3) 反向峰值电流I RM指二极管加反向工作峰值电压时的反向电流值。
反向电流越小,表明管子的单向导电性能越好,温度对最大反向电流的影响很大,使用时应注意。
二极管电路分析举例定性分析:判断二极管的工作状态导通截止否则,正向管压降硅: 0.6 ~ 0.7V 锗: 0.2 ~ 0.3V分析方法:将二极管断开,分析二极管两端电位的高低或所加电压UD的正负。
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)。
电子课件电子技术基础第六版第一章半导体二极管
当反向电压增加到反向击穿电压 UBR 时,反向电流会急 剧增大,这种现象称为“反向击穿”。反向击穿会破坏二极管 的单向导电性,如果没有限流措施,二极管很可能因电流过 大而损坏。
无论硅管还是锗管,即使工作在最大允许电流下,二极管 两端的电压降一般也都在 0.7 V 以下,这是由二极管的特殊 结构所决定的。所以,在使用二极管时,电路中应该串联限 流电阻,以免因电流过大而损坏二极管。
§1-1 半导体的基本知识 §1-2 半导体二极管
§1-1 半导体的基本知识
学习目标
1. 了解半导体的导电特性。 2. 理解 PN 结正偏、反偏的含义。 3. 掌握 PN 结的单向导电性。
一、半导体的导电特性
物质按导电能力强弱不同可分为导体、半导体和绝缘体三 大类。半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。目前,制 造半导体器件用得最多的是硅和锗两种材料。由于硅和锗是 原子规则排列的单晶体,因此用半导体材料制成的半导体管 属于晶体管。
半导体具有不同于导体和绝缘体的导电特性,见表。
半导体的导电特性
纯净的半导体称为本征半导体,它的导电能力是很弱的。 利用半导体的掺杂特性,可制成 P 型和 N 型两种杂质半导体 。
二、PN 结及其单向导电性
1. PN 结 用特殊的工艺使 P 型半导体和 N 型半导体结合在一起,就会在交界处 形成一个特殊薄层,该薄层称为“PN 结”,如图所示。PN 结是制造半导体 二极管、半导体三极管、场效应晶体 管等各种半导体器件的基础。
2. 分类
二极管的种类
二、二极管的伏安特性
为了直观地说明二极管的性质,通常用二极管两端的电压 与通过二极管的电流之间的关系曲线,即二极管的伏安特性 曲线来描述,如图所示。
在下图所示的坐标图中,位于第一象限的曲线表示二极管 的正向特性,位于第三象限的曲线表示二极管的反向特性。
《电子技术基础》二极管的基础知识
课题:晶体二极管教学目标:知识目标:1、掌握晶体二极管的构成、符号2、掌握晶体二极管的导电特性3、分析使用二极管时的主要参数及伏安特性能力目标:1、培养学生分析、探究问题的能力2、培养学生灵活运用知识的能力3、培养学生的动手和实践能力情感目标:使学生在学习过程中,获得知识的同时进一步激发学生学习的动机和兴趣教学重点:晶体二极管的构成、符号、导电特性及伏安特性的分析教学难点:1、伏安特性分析。
2、几个参数的记忆及区分。
教学方法:启发、引导、观察、讨论、讲解、实验结合课时安排: 2课时(教学用具:多媒体课件,实验用器材)教学过程:新课导入:提出学习目标,复习提问导入新课1、什么是半导体?常见的的半导体材料有哪几种?2、半导体根据内部载流子的不同分为哪几种?新课讲授:一、二极管的结构和符号(一)结构在本征半导体上利用特殊工艺分别渗入硼元素和磷元素加工出P型半导体和N型半导体,在P型和N型半导体的结合部位形成一个特殊的结构,即PN结,PN结是构成各种半导体器件的基础。
在P区和N区两侧各接上电极引线,并将其封装在密封的壳体中,即构成半导体二极管,如图。
接在P区的引线称为阳极(正极)用a表示,接在N区的引线称为阴极或负极,用k表示。
二极管的核心即是一个PN结。
(二)符号电子技术中的元件在电路图中都是用符号来表示的,如电阻用什么符号表示?二极管的符号如下图:图中三角箭头代表二极管正向导电时电流的方向。
(三)分类1、二极管根据所用半导体材料不同分为锗管和硅管。
2、根据内部结构不同可分为点接触型和面接触型。
点接触型主要用于高频小电流场合如:检波、混频、小电流整流。
面接触型主要用于低频大电流场合如:大电流整流。
知识拓展认识常见的几种二极管:小功率二极管、大功率二极管、贴片二极管、发光二极管等。
要求:学生课后利用网络查找更多形式的二极管。
二、二极管的导电特性通过实验来探究学习二极管的导电特性,在做实验之前首先了解一下实验所用的元件(一)认识元件认识实验中使用的元件:电池、电阻、开关、二极管、指示灯。
电子技术基础各章重点知识
求出UO1和UO2各为多少?
D1:
下图U2=20v,当测量负载两端电压UL为下列各值时, 说明出现说明故障或现象?
电压值不变,Ui=100mV,求Avf;D;F;
S1:按下列要求连接电路?
1、输出电压稳定,输入电阻大;2、输出电流稳定,输入电阻小; 3、输出电阻大,输入电阻小;4、输出电阻小,输入电阻 大;5、整个放大器能减轻信号源负担; 且能提高带负载能 力;6、如果信号源是理想电压源, 要想反馈效果明显,且 输出 电阻小。(附加);7、如果信号源是理想电压源, 要想反馈效果明显,且输出 电阻小。(附加)
T1:利用相位平衡条件判断
下图的反馈元件,并判断 能否自激振荡。
U1: 1、正弦波振荡器的定义? 2、振荡器的结构? 3、振荡器自激振荡的平衡条件是什么? 4、正弦波振荡器的分类有哪些?各自又有哪些特点?
5、三种LC振荡器的特点描述?
V1:
1、直流放大器的定义?功能?耦合方式?存在 的问题及处理办法?
J1:分析下图能否正常放大交流信号?为什么?
K1:工作点稳定的共射放大电路如图所示。
1、用直流电压表测量集电极 电压Uc和输出电压Uo的数值 是否一样? 2、当无输入时用直流电压 表量测时,若出现UcE≈0V 或UcE≈Vcc,说明三极管 工作在什么状态? 3、有输入时用示波器观察 uC和uo端的波形是否一样? 并画出波形?
A1:
已知下图中,二极管为硅二极管器件,判断二极 管的状态,并求UAO?
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课题:晶体二极管
教学目标:
知识目标:1、掌握晶体二极管的构成、符号
2、掌握晶体二极管的导电特性
3、分析使用二极管时的主要参数及伏安特性
能力目标:1、培养学生分析、探究问题的能力
2、培养学生灵活运用知识的能力
3、培养学生的动手和实践能力
情感目标:使学生在学习过程中,获得知识的同时进一步激发学生学习的动机和兴趣
教学重点:晶体二极管的构成、符号、导电特性及伏安特性的分析
教学难点:1、伏安特性分析。
2、几个参数的记忆及区分。
教学方法:启发、引导、观察、讨论、讲解、实验结合
课时安排: 2课时
(教学用具:多媒体课件,实验用器材)
教学过程:
新课导入:提出学习目标,复习提问导入新课
1、什么是半导体?常见的的半导体材料有哪几种?
2、半导体根据内部载流子的不同分为哪几种?
新课讲授:
一、二极管的结构和符号
(一)结构
在本征半导体上利用特殊工艺分别渗入硼元素和磷元素加工出P型半导体和N型半导体,在P型和N型半导体的结合部位形成一个特殊的结构,即PN结,PN结是构成各种半导体器件的基础。
在P区和N区两侧各接上电极引线,并将其封装在密封的壳体中,即构成半导体二极管,如图。
接在P区的引线称为阳极(正极)用a表示,接在N区的引线称为阴极或负极,用k表示。
二极管的核心即是一个PN结。
(二)符号
电子技术中的元件在电路图中都是用符号来表示的,如电阻用什么符号表示?
二极管的符号如下图:
图中三角箭头代表二极管正向导电时电流的方向。
(三)分类
1、二极管根据所用半导体材料不同分为锗管和硅管。
2、根据内部结构不同可分为点接触型和面接触型。
点接触型主要用于高频小电流场合如:检波、混频、小电流整流。
面接触型主要用于低频大电流场合如:大电流整流。
知识拓展
认识常见的几种二极管:小功率二极管、大功率二极管、贴片二极管、发光二极管等。
要求:学生课后利用网络查找更多形式的二极管。
二、二极管的导电特性
通过实验来探究学习二极管的导电特性,在做实验之前首先了解一下实验所用的元件
(一)认识元件
认识实验中使用的元件:电池、电阻、开关、二极管、指示灯。
(二)实验一
实验电路如下图:讲解电路构成。
请实验小组说明指示灯情况,说明了什么?
结论:指示灯亮,说明二极管导通,称为导通状态。
二极管导通时,其阳极电位高于阴极电位,此时的外加电压称为正向电压,二极管处于正向偏置状态,简称“正偏”。
(三)实验二
实验电路如下图:讲解电路构成。
请实验小组说明指示灯情况,说明了什么?
结论:灯泡不亮,说明二极管不导通,称为截止状态
二极管截止时,其阳极电位低于阴极电位,此时的外加电压称为反向电压,二极管处于反向偏置状态,简称
“反偏”。
二极管的导电特性:晶体二极管加正向电压时导通,加反向电压时截止,这一导电特性称为晶体二极管的单向导电性。
三、二极管的伏—安特性
常利用伏一安特性曲线来形象地描述二极管的单向导电性。
所谓伏安特性,是指二极管两端电压和流过二极管电流的关系,可用电路图来测量。
若以电压为横坐标,电流为纵坐标,用作图法把电压、电流的对应值用平滑曲线连接起来,就构成二极管的伏—安特性曲线。
1、正向特性
当二极管两端加正向电压时,就产生正向电流,正向电压较小时,正向电流极小(几乎为零),这一部分称为死区,相应的A(A′)点的电压命名为死区电压。
二极管正向导通时,要特别注意它的正向电流不能超过最大值,否则将烧坏PN结。
2、反向特性
当二极管两端加上反向电压时,在开始很大范围内,二极管相当于非常大的电阻,反向电流很小,且不随反向电压而变化。
此时的电流称之为反向饱和电流,如图1.2.3中0C(或O′C′)段所示。
3、反向击穿特性
二极管反向电压加到定数值时,反向电流急剧增大,这种现象称为反向击穿。
此时的电压称为反向击穿电压用表示,如图1.2.3中CD(或C′D′)段所示。
4、死区电压:锗——0.2V 硅——0.5V
5、导通电压降:锗——0.3V 硅——0.7V
四、半导体二极管的主要参数和分类
1.最大整流电流
最大整流电流是指二极管长期工作时,允许通过的最大平均电流使用正向平均电流能超过此值,否则二极管会击穿。
2.最大反向工作电压
最大反向工作电压是指二极管正常工作时,所承受的最高反向电压(峰值)。
通常手册上给出的最大反向工作电压是击穿电压的一半左右。
3.二极管的直流电阻
二极管的直流电阻指加在二极管两端的直流电压与流过二极管的直流电流的比值。
二极管的正向电阻较小,约为几欧到几千欧;反向电阻很大,一般可达零点几兆欧以上。
4.最高工作频率
最高工作频率是指二极管正常工作时上、下限频率,它的大小与PN结的结电容有超过此值,二极管单向导电特性变差。
课后总结:
这次课的重点:1、二极管结构及其单向导电性
2、死区电压:锗——0.2V 硅——0.5V
3、导通电压降:锗——0.3V 硅——0.7V
4、二极管反向电压加到定数值时,反向电流急剧增大,这种现象称为反向击穿。
作业:练习册
板书设计:一、半导体二极管的结构和符号
二、二极管的导电特性
三、二极管的伏—安特性
四、半导体二极管的主要参数和分类。