电子电工类_二极管及其应用

实训二二极管、三极管的判别与检测一、实训目的1.学会用万用表判别晶体二极管和三极管的管脚。

2.学会用万用表检测晶体二极管和三极管质量的好坏。

二、实训原理1.晶体二极管(1)晶体二极管（以下简称二极管）是内部具有一个PN结，外部具有两个电极的一种半导体器件。

对二极管进行检测，主要是鉴别它的正、负极性及其单向导电性能。

通常其正向电阻小为几百欧，反向电阻大为几十千欧至几百千欧。

(2)二极管极性的判别根据二极管正向电阻小，反向电阻大的特点可判别二极管的极性。

指针式万用表：将万用表拨到R⨯100或R⨯1k的欧姆档，表棒分别与二极管的两极相连，测出两个阻值，在测得阻值较小的一次测量中，与黑表棒相接的一端就是二极管的正极。

同理在测得阻值较大的一次测量中，与黑表棒相接的一端就是二极管的负极。

数字式万用表：红表笔插在“V·Ω”插孔，黑表笔插在“COM”插孔。

将万用表拨到二极管档测量，用两支表笔分别接触二极管两个电极，若显示值为几百欧，说明管子处于正向导通状态，红表笔接的是正极，黑表笔接的是负极；若显示溢出符号“1”，表明管子处于反向截止状态，黑表笔接的是正极，红表笔接的是负极。

(3)二极管质量的检测一个二极管的正、反向电阻差别越大，其性能就越好。

用上述方法测量二极管时，如果双向电阻值都较小，说明二极管质量差，不能使用；如果双向阻值都为无穷大，说明该二极管已经断路；如果双向阻值均为零，则说明二极管已被击穿。

在这三种情况下二极管就不能使用了。

2.晶体三极管(1)三极管的结构可以看成是两个背靠背的PN结，如图2-1所示。

对NPN管来说，基极是两个PN结的公共阳极，对PNP管来说，基极是两个PN结的公共阴极。

图2-1 晶体三极管结构示意图(2)三极管基极与管型的判别将指针式万用表拨到R⨯100或R⨯1k欧姆档，用黑表棒接触某一管脚，用红表棒分别接触另两个管脚，如表头读数都很小，则与黑表棒接触的那一管脚是基极，同时可知此三极管为NPN型。

二极管1. 半导体二极管的基本结构一个PN结外封管壳并引出电极，就成为半导体二极管。

根据PN结的结构，二极管分成点接触型、面接触型和平面型。

点接触型的二极管由于结面积很小，不能通过较大的正向电流，但结电容小，易于在高频小功率条件下使用，如开关二极管就是点接触型的。

面接触型二极管的PN结面积较大，允许通过较大的正向电流，但结电容大，不能在高频下工作，因此一般都用于整流。

平面型的二极管用于大功率整流管和数字电路中的开关管。

半导体二极管的外型及符号如图1所示。

图1 半导体二极管的外型及符号(a) 点接触型二极管(b) 面接触型二极管(c) 平面型二极管图2是常见的半导体二极管的外形图。

图2 常见的半导体二极管的外形图2. 半导体二极管的伏安特性(1) 正向伏安特性二极管的电流与外加电压的关系曲线称作伏安特性，如图3所示。

由图可见，当外加正向电压很小时，外电场还不足以克服内电场对多数载流子扩散运动的阻力，因此正向电流几乎为零。

二极管正向电流近似为零的区域称为死区，对应死区的正向电压称为死区电压，其值与半导体材料和环境温度有关，通常硅管约为0.5V，锗管约为0.2V。

当外加正向电压大于死区电压后，二极管导通，其导通的正向压降，硅管约为0.6V~0.8V，锗管约为0.2V~0.3V。

图3 二极管的伏安特性(a) 2CZ52A硅二极管(b) 2AP2锗二极管(2) 反向伏安特性当二极管加反向电压时，在环境温度不变的条件下，少数载流子的数目近似为常数，因此当反向电压不超过某一范围时，反向电流的值很小，并且恒定，通U时，电场力常称它为反向饱和电流。

当反向电压超过二极管的反向击穿电压BR将共价键中的电子拉出，使少数载流子的数量增多，并在强电场下加速，又将晶格中的价电子碰撞出来，这种连锁反应导致载流子的数目愈来愈多，最后使二极管反向击穿。

二极管一旦被击穿，一般都不能恢复单向导电性能。

3. 主要参数二极管的参数是正确选择和使用二极管的依据。

电子电工类--二极管及其应用试题及答案一、单选题1.稳压二极管电路如下图，两个稳压二极管的稳压值UZ=6.3V，正向导通压降0.7V，则Uo为A、6.3VB、0.7VC、7VD、14V【正确答案】：C2.滤波电路如下列各图所示，电路类型说法正确的是( ) ( ) ( ) ( )A、（1）为复式滤波B、（2）为电感滤波C、（3）为π滤波D、（4）为电容滤波【正确答案】：B3.电路如下图所示，已知两个稳压管的UZ1=5V，UZ2=7V，它们的正向压降均为0.7V，则输出电压Uo为A、5VB、7.7VC、12VD、5.7V【正确答案】：C4.滤波电路位于整流电路A、之前B、之后C、前后均可D、中间【正确答案】：B5.在下图中，若要将输出电压波形由图( )变换成图( )，则应在电路中增加( )元件。

A、整流二极管B、大功率负载电阻C、滤波电感D、降压变压器【正确答案】：C6.光电耦合器的输入侧等效的基本电子元件是A、发光二极管B、稳压二极管C、光电二极管D、变容二极管【正确答案】：A7.如下图电路，已知两个稳压管的稳定电压UZ1=7V，UZ1=9V，它们的正向压降均为0.7V，则输出电压Uo为A、7.7VB、9VC、9.7VD、16V【正确答案】：A8.在电容滤波电路中，电容器与负载成( )位置关系。

A、并联B、串联C、混联D、L型【正确答案】：A9.发光二极管是将( )转换成光能，它工作在( )状态。

A、电能、正向导通B、电能、反向击穿C、光能、正向导通D、光能、反向击穿【正确答案】：A10.下列常用二极管符号中，光电二极管符号是A、B、C、D、【正确答案】：D11.整流的目的是A、将交流变为直流B、将高频变为低频C、将正弦波变为方波D、将高电压降为低电压。

二极管工作原理及应用一、工作原理二极管是一种基本的电子元件，它由两个不同材料的半导体P型和N型材料组成。

P型材料中的杂质原子带有多余的电子，形成了多余的电子空穴；而N型材料中的杂质原子带有缺少的电子，形成了多余的电子。

当P型和N型材料接触在一起时，多余的电子会向空穴移动，形成一个电子流，这就是二极管的工作原理。

二、二极管的应用1. 整流器二极管最常见的应用之一就是作为整流器。

在交流电路中，交流信号的波形是正半周期和负半周期交替出现的，而我们通常需要将交流信号转换为直流信号。

二极管可以将交流信号的负半周期剔除，只保留正半周期，从而实现整流功能。

2. 稳压器二极管还可以用作稳压器。

在电路中，当电压超过二极管的额定值时，二极管会开始导通，将多余的电压转移到地线上，从而保护其他元件不受过高的电压损害。

这种稳压功能在电源电路中非常重要，可以保证电路中其他元件的正常工作。

3. 发光二极管(LED)LED是一种特殊的二极管，它可以将电能转化为光能。

LED具有高效、长寿命、低功耗等优点，因此被广泛应用于照明、显示、指示等领域。

例如，我们常见的LED灯泡、LED显示屏、LED指示灯等都是LED的应用。

4. 太阳能电池太阳能电池也是一种利用二极管工作原理的应用。

太阳能电池将太阳光的能量转化为电能，而二极管则起到了防止电流倒流的作用。

当太阳能电池不受太阳光照射时，二极管会阻止电流倒流，避免能量损失。

5. 检波器二极管还可以用作检波器。

在无线电接收器中，检波器用于将调制信号从载波信号中分离出来。

二极管的非线性特性可以实现这一功能，将调制信号转换为音频信号，从而实现无线电信号的解调。

总结：二极管是一种重要的电子元件，它的工作原理基于P型和N型材料的结合。

二极管的应用非常广泛，包括整流器、稳压器、LED、太阳能电池和检波器等。

这些应用充分发挥了二极管的特性，实现了电能和光能的转换，保护其他元件，解调信号等功能。

二极管的工作原理和应用对于电子工程师和电子爱好者来说都是基础而重要的知识。

电路板中常用7大类二极管一、肖特基二极管肖特基二极管，即肖特基势垒二极（SchottkyBarrierDiode,缩写成SBD）的简称。

肖特基二极管是贵金属（金、银、铝、铂等）A为正极，以N型半导体B为负极，利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的金属-半导体器件。

因此，SBD也称为金属－半导体（接触）二极管或表面势垒二极管。

它属一种低功耗、超高速半导体器件。

最显著的特点为反向恢复时间极短（可以小到几纳秒），正向导通压降仅0.4V左右。

SBD具有开关频率高和正向压降低等优点，但其反向击穿电压比较低，大多不高于60V，最高仅约100V，以致于限制了其应用范围。

其多用作高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、保护二极管，也有用在微波通信等电路中作整流二极管、小信号检波二极管使用。

在通信电源、变频器等中比较常见。

二、变容二极管变容二极管又称"可变电抗二极管"，是利用pN结反偏时结电容大小随外加电压而变化的特性制成的。

反偏电压增大时结电容减小、反之结电容增大，变容二极管的电容量一般较小，其最大值为几十皮法到几百皮法，最大区容与最小电容之比约为5:1。

它主要在高频电路中用作自动调谐、调频、调相等，例如在电视接收机的调谐回路中作可变电容。

变容二极管属于反偏压二极管，改变其PN结上的反向偏压，即可改变PN结电容量。

反向偏压与结电容之间的关系是非线性的，变容二极管的电容值与反向偏压值的关系：(a) 反向偏压增加，造成电容减少；(b) 反向偏压减少，造成电容增加。

电容误差范围是一个规定的变容二极管的电容量范围。

数据表将显示最小值、标称值及最大值，这些经常绘在图上。

三、稳压二极管英文名称Zener diode，又叫齐纳二极管。

利用pn结反向击穿状态，其电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象，制成的起稳压作用的二极管。

在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很小的数值，在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定，稳压二极管是根据击穿电压来分档的，因为这种特性，稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。

电工学（高教版）授课教案复习旧课要点：新授课题：§6-1 二极管课型：新授课授课目的与要求：1、掌握二极管的结构和符号2、掌握二极管的伏安特性和单向导电性重点、难点：二极管的伏安特性和单向导电性重点、难点的解决方案：通过讲解进行分析教具和参考书：《电子技术基础》第三版《电工学》第四版参考书教学环节与教学内容：组织教学：考勤、复习旧课、讲授新课、课后小结、作业、课后分析§6-1 二极管一、二极管的结构、符号和分类1、二极管的结构和图形符号2、分类分类方法 种 类 说 明按材料不同分 硅二极管 硅材料二极管，常用二极管锗二极管 锗材料二极管按用途不同分 普通二极管 常用二极管整流二极管 主要用于整流稳压二极管 常用于直流电源开关二极管 专门用于开关的二极管，常用于数字电路发光二极管 能发出可见光，常用于指示信号光电二极管 对光有敏感作用的二极管变容二极管 常用于高频电路按外壳封装的材料不同分 玻璃封装二极管 检波二极管采用这种封装材料塑料封装二极管 大量使用的二极管采用这种封装材料金属封装二极管 大功率整流二极管采用这种封装材料二、二极管的伏安特性1、二极管的伏安特性加在二极管两端的电压与通过二极管的电流之间的关系称为二极管的伏安特性。

V（b ）符号负极正极（a ）结构 NP正极（阳极） 负极（阴极）（a）二极管加正向电压(b) 二极管加反向电压2、二极管的伏安特性曲线当二极管加正向电压时并不一定能导通，必须是正向电压达到和超过死区电压时，二极管才能导通。

当二极管加反向电压时不能导通，但反向电压达到反向击穿电压（很高的反向电压）时，二极管会反向击穿。

参数名称符号说明最大整流电流I FM允许通过二极管平均电流的最大值。

正常工作时通过二极管的电流应该小于I FM，否则，二极管可能会因过热而损坏。

最高反向工作电压U RM 允许加在二极管两端反向电压的最大值（一般情况下U RM=1/2U BR），正常工作时二极管两端所加电压最大应小于U RM，否则，二极管将会反向击穿损坏。

电工电子技术晶体二极管教案教案：电工电子技术晶体二极管教学内容：本节课的教学内容主要来自于《电工电子技术》教材的第四章，重点讲解晶体二极管的结构、特性及应用。

具体内容包括：1. 晶体二极管的结构：PN结、半导体材料、二极管的引脚识别等；2. 晶体二极管的特性：正向特性、反向特性、正向电压、反向电压等；3. 晶体二极管的应用：整流、滤波、稳压等。

教学目标：1. 学生能够理解晶体二极管的结构和特性，掌握其基本工作原理；2. 学生能够分析晶体二极管在不同电压下的工作状态，并能够应用晶体二极管进行简单的电路设计；3. 学生能够通过实践操作，提高动手能力和问题解决能力。

教学难点与重点：重点：晶体二极管的结构、特性及应用；难点：晶体二极管的正向特性和反向特性，以及在不同电路中的作用。

教具与学具准备：教具：黑板、粉笔、多媒体教学设备；学具：教材、笔记本、实验器材（晶体二极管、电阻、灯泡等）。

教学过程：1. 引入：通过讲解实际电路中晶体二极管的应用，引起学生对晶体二极管的兴趣；2. 讲解：详细讲解晶体二极管的结构、特性及应用，结合教材中的图示和实例进行讲解；3. 演示：通过实验器材，现场演示晶体二极管的导通和截止状态，让学生直观地理解晶体二极管的特性；4. 练习：让学生结合教材中的例题，分析晶体二极管在不同电路中的作用；5. 讨论：组织学生进行小组讨论，分享各自的学习心得和疑问；7. 作业：布置相关的练习题，巩固所学知识。

板书设计：1. 晶体二极管的结构；2. 晶体二极管的特性；3. 晶体二极管的应用。

作业设计：1. 请简要描述晶体二极管的结构和特性；3. 请设计一个利用晶体二极管进行整流的电路。

课后反思及拓展延伸：本节课通过讲解和实验，让学生了解了晶体二极管的结构和特性，掌握了晶体二极管的基本应用。

在教学过程中，学生积极参与，课堂气氛良好。

但在作业布置方面，可以进一步加强练习，让学生更好地巩固所学知识。

拓展延伸：学生可以进一步学习晶体二极管的其他应用，如开关、稳压等，并通过实践操作，提高自己的电工电子技术水平。