教案（2015至2016学年第二学期）课程名称_电子技术基础授课班级14 机电大专（1）_授课老师施春雨任教系部机电工程江苏省通州中等专业学校江苏联院通州分院1. N型半导体若在四价硅（或锗）晶体中掺入少量的五价元素磷（P），五价的磷原子在晶体中占据了原来硅原子的一个位置，如图1.1.3所示。
在这种半导体中，自由电子是多数载流子，而空穴是少数载流子。
2. P型半导体若在硅（或锗）晶体中掺入三价元素硼（B），由于每个硼原子只有三个价电子，因而在构成共价键结构时，将因缺少一个价电子而形成一个空穴，如图1.1.4所示，这种半导体中空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子。
四、PN结1 . PN结的形成一块半导体晶片两边经不同掺杂后分别形成P型和N型半导体，如图1.1.5（a）所示，由于P区空穴浓度大，而N区空穴浓度小，这样由于浓度差分析讲解引导学生思考,并总结。
认真听讲思考、小组讨论自由电子空间电荷区-内电场㈤我渍子的护散运动4）T-r?i忧态卜邛JPN站1^1..1.5 PN的粘成NP■1.6载渝?产生了扩散运动，因此空穴要从P区向N区扩散，N区的自由电子要向这样，在P型半导体和N型半导体交界面的两侧就形成了一个空间电荷区,--- 内电场的漂移运动P区扩散。
这个空间电荷区就是PN结。
如图1.1.5(b)所示。
正负空间电荷在交界面形成一个内电场，它推动两个区域内的少数载流子越过空间电荷区，进人另一区域，如图 1.1.6所示。
这种少数载流子在内电场作用下的有规则运动称为漂移运动。
2. PN结的单向导电性(1) PN结加正向电压所谓PN结加正向电压，是指外电源的正极接PN结的P区，外电源的负极接PN结的N区，如图1.1.7(a)所示。
由图可知，外电场将削弱内电场的作用，从而使得多数载流子的扩散运动得到加强，形成较大的正向电流。
课堂小结(2) PN结加反向电压PN 结加反向电压，即外电源的正端接N 区，负端接P区，如图1.1.7(b)所示。
此时内电场增强，多数载流子的扩散运动减弱，少数载流子的漂移运动加强，在电路中形成了反向电流。
但由于少数载流子的数量很少，因此反向电流不大。
课堂小结>94 r1打■9©Jee eef 0feego内而向外电场方向E(MJ JII ■-j^Lih 反向地Iklili 17PN nn教师和学生一起总结本节课的知识点，巩固本节课所学知总结梳理本节课知识点。
识。
叮叮小文库教学环节复习提问引入新课讲授新课教学内容（知识或技能点）一、二极管的结构、符号和类型1.二极管的结构半导体二极管是由一个PN结加上电极和外引线，再用外壳封装而成的。
从P区引出的电极为二极管阳极（正极）；从N区引出的电极为二极管的阴极（负极），如下图⑻所示。
2.二极管的符号二极管在电路中的(—VDHKP——教师活动组织教学，创设情境引入新课。
学生活动思考分析、回答提问，复习旧知识。
信息技术符号如图（b）所示，图中箭头方向为二极管单向导电时的电流方向。
二、二极管的伏安特性半导体二极管本质上是一个PN结，因此，它具有单向导电性，这一单向导电性可用伏安特性表达出来。
图1.1.9为二极管的伏安特性曲线。
通常硅管的死区电压约为0.5V，锗管约为0.1V。
二极管一旦导通后，它两端的电压近似为一常数。
对硅管，此值约为0.6 —0.7V ;对锗管，约为0.2 —0.3V。
在反向特性区，由于少数载流子的漂移运动，形成很小的反向饱和电流IS。
I (n\A)80-16Q-4Q-空0-反问—40死区电巫M 1.1.9展管的伏空特性曲线当反向电压增加到某一值U（BR）时，反向电流将突然增大，二极管的单向导电性被破坏，这种现象称为击穿。
分析讲解，运用引导启发式教学模式，激发学生思考。
分析讲解，引导学生总结。
认真听讲，分析思考，讨论叮叮小文库其工作在反向击穿区，在电路中能起稳定电压的作用，故称为稳压管。
六、发光二极管发光二极管是一种将电信号转换成光信号的发光半导体器件，简写为LEDb外加正向电压时，PN 结两边的多子扩散到对方，并与对方的多子复合。
电子和空 穴复合时会释放出能量，产生出光子，使二极管发出一定颜色的光。
七二极管的检测1. 二极管器件型号的识别半导体器件型号主要由五部分组成，第一部分表示电极数，第二部分表示材料和极性，第三部分表示类别，第四部分表示序号，第五部分表示规格号，附录给出 半导体分立器件的型号，可供参考。
2. 极性的外观识别普通二极管外壳上一般标有极性，如用箭头、色点、色环或管脚长短等形 式做标记。
箭头所指方向或靠近色环的一端为阴极，有色点或长管脚为阳极。
若标 识不清时，可用万用表进行判别。
3. 用万用表测试二极管的极性半导体二极管内部实质上是一个PN 结，当外加正向电压时， 二极管导通,呈现低电阻；当外加反向电压时，二极管截止，呈现高电阻。
对此，可采用万用表三、 二极管的主要参数 1 .最大整流电流IFM2 .最大反向工作电压 URM3 .反向电流IR 四、 二极管的应用举例 例1.1.1 二极管的整流作用。
例1.1.2 二极管的钳位与隔 离作用。
五、 稳压二极管 稳压二极管也称为齐纳二极管， 是一种特殊的面接触型半导体二极 管，它的外形与普通二极管相似。
因分析讲解 引导学生思考, 并总结。
认真听讲思考、小组讨论叮叮小文库课堂小结 的电阻挡判别二极管的极性及其质量的好坏。
图1.1.15为采用普通指针式万用表的面板示意图及其“Q”挡简化等效电路。
图L1J5万用表的而板图和等效电路4.判断二极管的好坏① 两表笔正反向测量表针均不动，二极管开路。
② 两表笔正反向测量阻值均很小或为0Q,二极管短路。
③ 正向测量表针指示 10k Q 左右，反向测量表针指示值变较小，二极管反向漏电流 大，不宜使用。
课堂小结教师和学生一 起总结本节课 的知识点，巩固 本节课所学知 识。
总结梳理本节课知识点。
课外作业P26填充1,6,选择8,9分析计算15一、 二极管的结构、符号和类型1. 二极管的结构2. 二极管的符号二、 二极管的伏安特性I. I 武三、 二极管的主要参J数1 IFM 2电压 3.最大整流电流.最大反向工作URM.反向电流IRWI^P ——ID四、 二极管的应用举例1.1.1 二极管的整流作板书设计例用。
例 1.1.2二极管的钳位与隔离 作用教学反思实际上课时间 1I TBO-160-4 0-20~ Un mu死区/ 寳匡J-------- i ------ j_—«/ “3~0-4(TO5V)T五、 稳压二极管稳压二极管也称为齐纳二极管，是一种特殊的面接触型半导体二极管，它的外形与普通二极管相似。
因其工作在反向击穿区，在电路中能起稳定电压的作用，故称为稳压管。
六、 发光二极管 七二极管的检测1. 二极管器件型号的识别2. 极性的外观识别3. 用万用表测试二极管的极性4. 判断二极管的好坏① 两表笔正反向测量表针均不动，二极管开路。
② 两表笔正反向测量阻值均很小或为0Q,二极管短路。
③ 正向测量表针指示 10k Q 左右，反向测量表针指示值变较小， 二极管反向漏电流大，不宜使用。
学校的器材实在是太少年 月曰班第—周（月 日,星期）第节课 班第—周（—月—日,星期」第. 节课 班第—周（月 日,星期）第节课教学环节复习提问引入新课讲授新课一、直流稳压电源的组成图1.2.1所示为一般小功率直流电源的组成示意图。
把交流电源变换为所需直流稳压电源一般需经过变压、整流、滤波和稳压四个步骤。
教学内容（知识或技能点）二、单相整流电路所谓整流，是利用二极管的单向导电特性，流电。
在小功率直流电源中，经常采用单相半波、单向全波和单相桥式整流电路。
将交流电变换为具有单向脉动的直教师活动组织教学，创设情境引入新课。
学生活动思考分析、回答提问，复习旧知识。
信息技术1.单相半波整流电路（1 ）电路组成单相半波整流电路由变压器B整流二极管VD及负载电阻RL组成。
变压器B将电网提供的正弦交流电压u1变成整流电路所需要的二次电压u2。
图122所示为单相半波整流电路。
（2 ）工作原理在u2正半波时，图中a点为"+”，b图1.2.2单相半波点为“一”，即二极管VD处于正向偏置而导通，负载RL中流过电流io，在RL上产生压降uo,其极性为上“ +”下“―”。
若忽略二极管的管压降，负载电压uo即为变压器二次侧u2。
在u2负半波时，图中a点为“一”，b点为“ +”，此时二极管VD反向偏置，处于截止状态，二极管电流和负载电流均为零。
此时，二极管两端承受一个反向电分析讲解，运用引导启发式教学模式，激发学生思考。
分析讲解，引导学生总结。
认真听讲，分析思考，讨论由图1.2.3所示电路输出电压的波形可知，输出电压在一个周期内，只是正半 周导电，在负载上得到的是半个正弦波。
这时负载上的平均电压为：U 0 2- V2U 2sin td （ t ） —U 2 0.45U 2丨。
斗 O-45^2R LR L流过负载的直流电流为： （4）选择二极管在整流电路中，流过二极管的电流 Id 二极管截止时承受的最高反向电压就是变压器二次侧交流电压U2的最大值U2，即 UVDM= U2例1.2.1有一单相半波整流电路如图1.2.2 所示。
已知负载电阻 RL=750Q ，变 压器二次侧电压 U2=20V,试求UO 10,并 选择二极管。
2.单相全波整流电路1 ）电路组成单相全波整流电路如图 1.2.4 所示，两个二极管性能相同，VD1的阳极连接 A压，其值为： Uvd=U2=U2sin 3 t 图1.2.3 画出了单 项半波整流电路中电压、 电流的波形。
由此可知， 这种电路是利用二极管 的单向导电性，仅在电源 电压的半个周期（正半周）有电流通过负载，故 称为半波整流电路。
（3）输出的直流电压和 电流的估算 分析讲解 引导学生思考, 并总结。
认真听讲思考、小组讨论全波整流电路原理图就是负载电流10 ,即卩Id = I0点，VD2的阳极连接B 点，电源变压器的作用是产生 大小相等而相位相反的 u2a 和u2b 。
（2 ）工作原理设u2为正半周时，图中 A 端为正，B 端为负， 二极管V1导通，V2截止，电流iD1自A 端经二极管 VD1自上而下流过 RL 到变压器中心抽头；当u2为负半周时，B 端为正、A 端为负，二极管 V2导通，V1 截止，电流iD2自B 端经二极管 VD2也自上而下流 过负载RL 到变压器中心抽头，iD1和iD2叠加形成 全波脉动直流电流io ，在RL 两端产生全波脉动直流 电压uo 。
可见，在u2整个周期内，流过二极管的电 流iD1和iD2叠加形成全波脉动直流电流io ，于是RL 两端产生全波脉动直流电压uo 。
