二极管教案

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第2讲课程教案

第一章半导体二极管和三极管

1.1 半导体二极管

教学重点:二极管的伏安特性。

教学难点:二极管的伏安特性。

新课导入:

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。半导体二极管又称晶体二极管。几乎在所有的电子电路中,都要用到半导体二极管,本节主要介绍常用二极管的结构、伏安特性和参数及应用等。讲授内容:

一、二极管的结构、类型、电路符号

1.结构

半导体二极管是由一个PN结加上电极引线和外壳封装而成。P区引出的电极称为阳极,或叫正极,用A表示;N区引出的电极称为阴极,或叫负极,用K表示。

图1-2-1 半导体二极管的外形与符号

半导体二极管按其结构的不同可分为点接触型,面接触型和平面型等几类。

点接触型二极管是由一根很细的金属触丝(如三价元素铝、镓等)和一块N型半导体(如锗)的表面接触,然后在正方向通过很大的瞬时电流,使触丝和半导体牢固地熔接在一起,三价金属与N型锗片结合构成PN结,然后回顾半导体导电特性、杂质半导体、PN结的单向导电性。

实物演示常见的二极管

对照实物及图片讲解。

V

mA

E

R W

+

-

U

I

图1-2-2 伏安特性实验电路

图1-2-3 半导体二极管伏安特性

(一)正向特性 1.死区

当二极管所加的正向电压(又称正向偏置)较小时,正向电流I F 很小,二极管呈现较大的电阻,称这个区域为死区。通常硅二极管的死区电压U T (又叫门限电压)约为0.5V ,锗二极管的死区电压约为0.2V 。

2.正向导通区

当正向电压超过死区电压后,正向电流显著增加,并且随着正向电压加大,电流迅速增长,二极管的正向电阻变得很小,当二极管充分导通后,二极管的正向压降基本维持不变,称为正向导通压降,硅二极管约为0.6V ~0.8V ,锗二极管约0.2V ~0.3V 。这一区段,称为正向导通区。

(二)反向特性 1.反向截止区

当二极管加反向电压(又称反向偏置)时,形成的电流称反向漏电流I R ,其值很小,这一区段,称为反向截止区。正常情况下,硅二极管的反向漏电流I R 一般在几微安以下,锗二极管的I R 较大,一般在几十微安至几百微安。 2.反向击穿区

特性曲线是分析二极管工作状态的依据。

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