二极管基本认识

第5单元 二极管

课题

项目四 二极管知识 课时 4学时

教学内容 1、常用二极管的外形特征。

2、常用二极管的基本功能。

3、二极管常用参数及检测

教学目标 1、认知目标：认识半导体，了解PN 结的原理及结构和掌握二极管伏安特性。

2、技能目标：掌握用万用表判别二极管的极性和好坏的方法，掌握二极管基本分析方法

3、情感目标：通过对二极管基本知识的学习，提高把知识转化为技术的意识，今后在实验过程中培养认真的态度，把理论转化为实践。

教学重点 二极管伏安特性。

教学难点 使用万用表检测二极管的好坏和极性。

教学方法 设疑法、讲解法、提问法、示范法、练习法

教学过程 学生活动

一、 创设意境，导入新课 开始新课之前，先看一下几个问题： 1、我们常用的电源有交流电、直流电，那我们需要的直流电怎么得来？

2、半导体是什么？半导体二极管有哪些特性？

今天，我们将学习一种新的元器件，学过之后你就会明白上面的问题。

二、 新课内容

（一）半导体知识部分

1.半导体概述

半导体是个熟悉的名词，但是什么是半导体呢？

自然界的物质按导电能力的强弱可分为如下几类：

一类是导电能力特别强的物质叫导体（如银、铜、铝等），导体的电阻率通常在m ⋅Ω--5810~10。

另一类是导电能力非常差，几乎可以看成不能导电的物质，叫绝缘体（如塑料、橡胶、陶瓷等），绝缘体的电阻率通常在m ⋅Ω16810~10。

还有一类是半导体，其导电能力介于导体和绝缘体之间（如锗、硅、砷化镓等）叫半导体，半导体的电阻率通常在m ⋅Ω-7410~10。

2.半导体特性

P

（2）PN结的单向导电性

PN结的偏置

PN结加上正向电压（正向偏置）的意思都是：P区加正、N区加负电压。

PN结加上反向电压（反向偏置）的意思都是： P区加负、N区加正电压。

PN结正偏

如上图1.1.6所示,当PN结正偏时，外加电源形成的电场加强了载流子的扩散运动，削弱了内电场，耗尽层变薄，因而多子的扩散运动形成了较大的扩散电流。用流程图表述如下：PN结正偏外电场削弱内电场耗尽层变薄扩散运动漂

移运动多子扩散运动形成正向电流。

PN结的反偏

在PN结加反向偏置时,如图1.1.7所示，外加电源形成的外电场加强了内电场，多子的扩散运动受到阻碍，耗尽层变厚；少子的漂移运动加强，形成较小的漂移电流。其过程表述如下：

PN结反偏外电场加强内电场耗尽层变厚扩散运动

漂移运动少子漂移运动形成反向电流。

综上所述：

1）PN结加正向电压时，具有较大的正向扩散电流，呈现低电阻， PN结导通；

2）PN结加反向电压时，具有很小的反向漂移电流，呈现高电阻， PN结截止。

（二）二极管的特性及主要参数

1、半导体二极管的结构和符号

形成PN结的P型半导体和N型半导体上，分别引出两根金属引线，并用管壳封装，就制成二极管。其中从P区引出的线为正极，从N区引出的线为负极。二极管的结构外形及在电路中的文字符号如图1.2.1所示。在图1.2.1(b)所示电路

符号中，箭头指向为正向导通电流方向，二极管常见的封装形式如图1.2.2所示。

2、二极管的伏—安特性

半导体二极管的核心是PN结，它的特性就是PN结的单向导电特性。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，如图1.2.3所示(图中虚线为锗管的伏—安特性，实线为硅管的伏—安特性)，下面以二极管的伏—安特性曲线加以说明。

3、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，

第5单元二极管

课题项目四特殊二极管、二极管的检测及应用课时4学时教学内容稳压二极管、发光二级管及光电二极管的基本知识

教学目标1、认知目标：稳压二极管、发光二级管及光电二极管的特点

2、技能目标：学习二极管极性检测、二极管好坏的检测和特殊二极管的应用

3、情感目标：通过对特殊二极管基本知识的学习，提高把知识转化为技术的意识，今后在实验过程中培养认真的态度，把理论转化为实践。

教学重点1、学习二极管极性检测

2、学习二极管好坏的检测

教学难点1、二极管的检测

2、二极管的应用

教学方法设疑法、讲解法、提问法、示范法、练习法

教学过程学生活动

一、创设意境，导入新课

新课导入：二极管大家已经知道是什么电子器件，那么如果拿来一个二极管，如何知道它的正负极？二极管的好坏该怎样检测？这一系列使用前应该做的准备都是必须有的，现在我们就来学习他的检测方法！

二、新课内容

（一）稳压二极管

稳压电路利用稳压二极管在反向击穿特性来实现稳压。下面简要介绍稳压二极管基本知识。

1、稳压二极管的工作特性

稳压二极管简称稳压管，它的伏一安特性曲线和在电路中的符号如图 1.4.1所示。稳压管和普通二极管正向特性相同，不同的是反向击穿电压较低，且击穿特性陡峭，这说明反向电流在较大范围内变化时，击穿电压基本不变，稳压管正是利用反向击穿特性来实现稳压的，此时击穿电压称为稳定工作电压，用 U

Z

表示。

2、稳压管的主要参数

（1）稳定电压U

Z

稳定电压U

Z

即反向击穿电压。由于击穿电压与制造工艺、环境温度和工作电流有关，手册中只能给出某一型号的稳压范围。P