汽车电工电子基础教案

项目三电子电路连接与检测

知识准备

课时33、34 教学形式理论教学

知识目标1.了解二极管和晶体管的构造

2.了解二极管和晶体管的主要功能

3.了解二极管和晶体管的检测方法

技能目标1.能够根据电路图进行电路的连接

2.能够根据电路图对电路进行基本检测

教学

难点

能够对电路图进行简单分析。

知识重点1.电路图的连接和检测。

2.简单故障的排查。

教学过程

课程引入

在前面的项目中，我们学习了简单电工电路的连接与检测，在接下的项目中我们将学习电子电路的相关知识。电子电路与电工电路的最大区别就在于其采用了二极管、晶体管等电子元件。首先，我们将学习有点电子元件的基本知识。

新课解析I：二极管

一、半导体

常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料，叫做半导体(semiconductor)。半导体常用的材料有硅和锗两种，该种物质具有热敏性、光敏性和掺杂性。利用其掺杂特性，我们在纯净的硅或锗材料半导体(本征半导体)中掺入某种特定的元素就形成了P型半导体和N型半导体。

二、二极管

我们把P型半导体和N型半导体经过特殊的工艺结合在一起就形成了一个PN 结，然后将PN结封装起来，引出两个电极，就构成半导体二极管，也称晶体二极管。几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。二极管最明显的性质就是它的单向导电特性，就是说电流只能从正极流向负极。

1.二极管的符号、结构及类型

二极管的表示符号如图3-29a所示。常用的二极管的外形如图3-29b所示。

二极管种类有很多，按照所用的半导体材料，可分为锗二极管(Ge管)和硅二极管(Si管)。

2.二极管的导电特性

二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。下面通过简单的试验说明二极管的正向特性和反向特性。(1)正向特性在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置。必须说明，当加在二极管两端的正向电压很小时，流过二极管的正向电流十分微弱，二极管仍然不能导通。只有当正向电压达到某一数值(这一数值称为“门槛电压”，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V)，二极管才能导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变(锗管约为0.3V，硅管约为0.7V)，称为二极管的“正向压降”。

(2)反向特性在电子电路中，二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管中几乎没有电流流过，此时二极管处于截止状态，这种连接方式，称为反向偏置。二极管处于反向偏置时，仍然会有微弱的反向电流流过二极管，称为漏电流。当二极管两端的反向电压增大到某一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失去单方向导电特性，这种状态称为二极管的击穿。

3.根据用途分类

二极管按用途分可以分为普通二极管和特殊二极管。普通二极管包括检波二极管、整流二极管、开关二极管和稳压二极管。特殊二极管包括变容二极管、光电二极管和发光二极管。

三、二极管检查方法

用数字万用表的二极管挡测量，方法如图3-31所示。

II：晶体管

一、晶体管的结构和类型

晶体管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用和开关作用，是电子电路的核心元件。晶体管具有三个电极。二极管是由一个PN结构成的，而晶体管由两个PN结构成，共用的一个电极称为晶体管的基极(用字母b表示)，其他的两个电极分别称为集电极(用字母c表示)和发射极(用字母e表示)，如图3-59所示。

图3-59晶体管的结构和类型

二、晶体管的三种工作状态

(1)截止状态当加在晶体管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，晶体管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，我们称晶体管处于截止状态。

(2)放大状态当加在晶体管发射结的电压大于PN结的导通电压，并处于某一恰当的值时，晶体管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，这时基极电流对集电极电流起着控制作用，使晶体管具有电流放大作用，其电流放大倍数β＝ΔIc/ΔIb，这时晶体管处放大状态。

(3)饱和导通状态当加在晶体管发射结的电压大于PN结的导通电压，并当基极电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某一定值附近不怎么变化，这时晶体管失去电流放大作用，集电极与发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。

三、晶体管检查方法

1.判别晶体管的管型与三个极

2.测试晶体管放大倍数

1.能够根据电路图(见图3-62)，连接实物图(见图3-63)，并且满足功能要求：开关S闭合，调节RP可以控制灯泡EL的明暗程度。

2.在开关S闭合的条件下，调节电位器RP，能够用万用表测量图示位置各点电位、电流。

3.能够对电路图进行简单分析。

1.判别晶体管的管型与三个极

1)将功能与量程开关置于R×1Ω电阻挡测量。

2)测量出晶体管三个管脚中任意两个管脚正向、反向读数，并将它们记录下来。

图3-60晶体管管型与管脚测试示意图

2.测试晶体管放大倍数

1)如图3-61所示，测出b极后，将晶体管随意插到插孔中去(当然b极要插准确的)，测一下hFE值，然后将管子倒过来再测一遍，测得的hFE值比较大的一次，各管脚插入的位置是正确的。

2)测得hFE值比较大的一次的值就是这个晶体管的放大倍数。

图3-61晶体管放大倍数测试示意图

III：电位器

一、电位器

电位器是用于分压的可变电阻器，在裸露的电阻体上，紧压着一至两个可移金属触点。触点的位置确定电阻体任一端与触点间的阻值。电位器按材料可分为线绕、碳膜、实芯式电位器。按输出与输入电压比与旋转角度的关系分为直线