电子线路-陈其纯版-第一章

课题

1.1 晶体二极管

课型

新课授课班级授课时数 1 教学目标

1．熟识二极管的外形和符号

2．掌握二极管的单向导电性

3．理解二极管的伏安特性、理解二极管的主要参数

4．会检测二极管

教学重点

二极管的单向导电性

教学难点

二极管的反向特性

学情分析

教学效果

教后记

新课

引入

1．观察二极管的外形

2．得出共性特征：具有两个电极，将其拉入电路中会出现何种特性

呢？

3．演示实验

（1）实验电路

（2）现象

灯亮或不亮，说明电路导通或不通。

结论：有一类器件能单方向导电，这类器件是晶体二极管。

1.1.1 晶体二极管的单向导电性

1．结构：一个是正极，一个是负极

2．符号：

3．文字：V

4．结论：

a．外加电压为正极高电位，负极低电位时二极管导通，正偏。

b．外加电压为负极高电位，正极低电位时，二极管截止，反偏。

单向导电性：晶体二极管加一定正向电压时导通，加反向电压时截止。

随堂练习

判断二极管是否导通

1.1.2 PN结

1．本征半导体：不加杂质的纯净半导体，如硅、锗。

2．载流子：半导体中存在的两种导电的带电物体。

（1）自由电子：带负电。

（2）空穴：带正电。

特性：在外电场的作用下具有定向移动的效应，能形成电流。

3．P型半导体：在本征半导体中掺三价元素。

空穴数大于自由电子数。

即：多数载流子为空穴，少数载流子为电子。

4．N型半导体：在本征半导体中掺入五价元素。

（展示各种

二极管）

（观察灯的

发光情况）

（引导）

（讨论、回

答、评析）

（讲解）

即：多数载流子为电子，少数载流子为空穴。

注意：无论是P型、N型半导体，其正、负电荷总是相等的，整个半导体保持电中性。

5．PN结

采用掺杂工艺，使硅或锗的一边形成P型半导体，另一边形成N型半导体区域，在P

区和N区的交界面形成一个具有特殊电性能的薄层，称为PN结。

将PN结加封装成二极管，从P区引出为正极，N区引出为负极。

结论：

（1）PN结正向偏置时，电阻很小，导通。

（2）PN结反向偏置时，电阻很大，截止。

（讲解）

（图形模拟）

（引导）练习

1．画一个可使灯发光的二极管电路。

2．将以下器件串联，使二极管导通。（学生完成）

3．画出图中的电流通路。

小结

半导体材料：硅、锗→P型、N型→PN结→单向导电性→二极管布置作业

习题一

1-1、1-2、1-3、1-4；

判断下图中二极管是否导通。

课题

1.1.3～1.1.5 二极管的伏安特性、简

单测试、分类、参数

课型

新课授课班级授课时数 1

教学目标

1．熟悉二极管的伏安特性

2．会简单测试二极管

3．理解二极管的分类、型号及参数教学重点

伏安特性、测试方法

教学难点

二极管的反向特性

学情分析

教学效果

教后记

新课

A．复习

1．二极管的特性是，具体体现为加电压导通，加电压截止。

2．判断下列电路中二极管导通情况。

B．引入

从以上第1题来看，V是否能导通，需进一步研究二极管的伏安特性。

C．新授课

1.1.3 伏安特性

实验：二极管伏安特性测试

目的：得出二极管电流随二极管电压的变化关系

实验电路：

调节触头，使加于二极管两端的电压变化，观察毫安表的变化情况有以下结论：

(1)当正向电压较小时，正向电流极小，称为死区，死区电压：硅0.5 V，锗0.2 V。

(2)当正向电压大于死区电压时，电流随电压增大而急剧增大，二极管导通。

(3)二极管导通后，两端电压基本稳定，一般硅为0.7 V，锗为0.3 V。

反向特性：

(1)当加反向电压时，二极管反向电阻很大，电流极小，此时电流为反向饱和电流。

(2)当反向电压不超过反向击穿电压时，反向饱和电流几乎与反向电压无关。

(3)当反向电流在反向电压增大到一定时突然增大，此时反向电压为反向击穿电压。

击穿：电击穿——可恢复；

热击穿——不可恢复。

注意：二极管正向电流不能过大，为限制电流，应在二极管电路中加串联电阻起限流作用。

1.1.4 二极管的简单测试（填空）（练习）

（讨论）（引导）

（演示实验、观察变化）

（讲解）

（引导分析伏安特性）

（引导）

一、测试基本原理

（1）二极管的伏安特性：正向时，电阻小，导通；

反向时，电阻大，截止。

（2）万用表电阻挡用万用表部电源。

注意：表电池的正极与黑表笔相连，不能与万用表面板的“＋”、“－”相混。 二、测试方法

1．选用万用表R ×100、R ×1k 挡

问题：为什么不选用R ×1挡（电流较大）

R ×10k 挡（电压较高，二极管损坏） 2．接线

3．结论 （1）一次电阻较大（大于几百千欧），一次电阻较小（几百欧、几千欧），说明二极管正常。

（2）阻值小的，与黑笔相接的为二极管的正极。

1.1.5 二极管的分类、型号和参数

1．分类

（1）材料：硅二极管、锗二极管 （2）结面积：点接触型、面接触型

（3）用途：整流、稳压、发光、光电、变容 2．主要参数

（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，⎪⎭

⎫

⎝⎛≈31~21RM V 反向击穿电压。

（3）反向漏电流I R ：规定的反向电压和环境温度下的二极管反向电流值。I R 越小，二极管的单向导电性能越好。

（提问，引起思考）

（实操）

练习