下载文档原格式
电工基础教案授课地点：理工二（1）班授课班级：理工二（一）班授课时间：2012年11月28日星期三第三节课授课课题：识别、检测晶体二极管授课时数：1课时【教学目标】1、使出学生掌握电子元器件的有关知识；2、培养学生综合运用万用表检测二极管的能力。
【教学重点】1、二极管的识别、正负极的判别、质量好坏。
【教学难点】1、晶体二极管的检测。
【教学准备】多媒体、各电子元器件若干、指针式万用表、数字式万用表。
【教学方法】教法：分组教学，教师讲解演示。
学法：学生实操。
【新课导入】：一天，师傅在修理一台汽车仪表控制线路，用万用表对各个元件进行了检测，一会儿，师傅说这个二极管断路了，要调换，换上二极管仪表就恢复正常。
小王想师傅真有本事，我也一定要学会。
下面让我们一起来学习晶体二极管的识别与检测吧。
(观看一张70轻型越野汽车仪表电路原理图，数一数上面晶体二级管的数量，让学生了解识别和检测晶体二极管在实训和动手实践时的重要性。
)【新课内容】：一、明确任务1、识别二极管；2、判断二极管的正负极；3、分别使用指针式万用表和数字万用表判定二极管的好坏。
任务一：识别二极管使用多媒体展示几种常见的二极管，然后让每组学生在所给的电子元器件中找出普通二极管、稳压二极管、发光二极管。
（1分钟）任务二：判断二极管的正负极；1、根据常用二极管型号及使用手册查找识读二极管主要参数。
（教师准备常用二极管型号及使用手册，每组一本。
）2、观察目测二极管的正负极。
一般二极管的负极都标有彩色色环，或是根据管脚的长短判断（长正短负）。
而发光二极管是直接将它放在光源下，观察两个金属片的大小，通常金属片大的一端为负。
（1分钟）3、使用万用表进行测量。
将万用表置于R×100档或R×1K档，两表笔分别接二极管的两个电极，测出一个结果后，对调表笔，再测出一个结果，发现有一次测量出的阻值较大，（反向电阻）一次测出的阻值较小（正向电阻）。
以阻值较小的那次为准，黑表笔接的是二极管的正极，红表笔接的是二极管的负极。
晶体二极管的介绍晶体二极管又称为二极管或晶导二极管，是一种最简单、最常用的半导体元件之一。
晶体二极管是一种具有非线性特性的电子器件，在电子学和电路领域中发挥着重要作用。
一、晶体二极管的结构晶体二极管的结构由两个半导体材料组成，通常为P型半导体和N 型半导体。
在P-N结区域，存在着P型半导体中的多余的空穴和N型半导体中的多余电子。
当形成P-N结后，多余的电子和空穴会发生复合，形成带电离子。
在这个过程中，形成了一个耗尽区，也叫“空隙区”。
二、晶体二极管的原理晶体二极管的工作原理基于P-N结耗尽区的特性，主要包括正向偏置和反向偏置两种情况。
1.正向偏置当正向电压作用于晶体二极管时，P型半导体端的空穴会向N型半导体端移动，而N型半导体端的电子也会向P型半导体端移动。
这样，耗尽区中的带电离子会变少，使得耗尽区变窄，从而减小了阻挡电压。
当正向电压超过阻挡电压时，晶体二极管会处于导通状态，电流能流过。
2.反向偏置当反向电压作用于晶体二极管时，P型半导体端为负电压，N型半导体端为正电压。
这样，P-N结的耗尽区会变宽，形成一个高阻抗区，阻挡电流流过。
如果反向电压过大，会使得结区耗尽区击穿，形成电流突增，此时二极管呈现放大效应。
三、晶体二极管的特性晶体二极管具有许多特性，如整流特性、导通压降、击穿电压等。
1.整流特性晶体二极管具有只允许电流沿一个方向通过的特性，即正向导通，反向截止。
这使得晶体二极管在电路中起到整流作用，将交流信号转换为直流信号。
2.导通压降当晶体二极管处于正向导通时，会产生一定的入侵（正向电流）和热效应（正向电压）。
这是由于耗尽区的宽度和载流子浓度变化导致的。
晶体二极管的导通压降一般在0.6V-0.7V左右。
3.反向截止特性在正向偏置下，晶体二极管会导通，具有一定的电流流过。
但在反向偏置下，晶体二极管不会导通，只有极少量微弱电流通过，具有很高的电阻。
四、晶体二极管的应用晶体二极管由于其简单、可靠、低成本的特点，被广泛应用于各种电子设备和电路中。
二极管正负极判定？
一：普通二极管有色端标识一极为负极；
二：发光二极管长脚为正，短脚为负。
如果脚一样长，发光二极管里面的大点是负极，小的是正极。
有的发光二极管带有一个小平面，靠近小平面的一根引线为负极。
万用表中：红笔接“+”，黑笔接“-”；在测发光二极管时，低阻挡测不出来，可用RX10K 档测，两表笔接触二极管的两级。
如果电阻较小，黑表笔所接的是正极，电阻较大，黑表笔所接的是负极。
发光二极管，若与TTL组件相连使用时，一般需串接一个470R的降压电阻，以防器件的损坏。
三：晶体二极管
晶体二极管由一个PN结，两条电极引线和管壳构成。
在PN结的两侧用导线引出加以封装，就是晶体二极管。
晶体二极管的字母符号为V。
PN结的导通方向是从P型半导体到N型半导体，即P到N导通（P为正极，N为负极）。
PN结正向导通，反向截至，具有单相导电的特性。
二极管封装及其方向如下图示：
印制板中通过PCB板上丝印来判别二极管方向的方法总结如下：通常情况下：
1.有缺口的一端为负极；
2.有横杠的一端为负极；
3.有白色双杠的一端为负极；
4.三角形箭头方向的一端为负极；
5.插件二极管丝印小圆一端是负极，大圆是正极。
在立式焊接的情况下原件本体在正极圈里
6.插件发光二极管方孔为第一脚为正极；。
常用晶体二极管的识别晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如： D5表示编号为5的二极管。
1、作用：二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。
正因为二极管具有上述特性，无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。
电话机里使用的晶体二极管按作用可分为：整流二极管(如1N4004)、隔离二极管(如1N4148)、肖特基二极管(如BAT85)、发光二极管、稳压二极管等。
2、识别方法：二极管的识别很简单，小功率二极管的N极(负极)，在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示P极(正极)或N极(负极)，也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。
发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。
3、测试注意事项：用数字式万用表去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值，这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。
4、常用的1N4000系列二极管耐压比较如下：型号 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007耐压(V) 50 100 200 400 600 800 1000电流(A) 均为1SMT基础知识介绍SMT(Surface Mount Technology)是电子业界一门新兴的工业技术，它的兴起及迅猛发展是电子组装业的一次革命，被誉为电子业的”明日之星”，它使电子组装变得越来越快速和简单，随之而来的是各种电子产品更新换代越来越快，集成度越来越高，价格越来越便宜。
为IT(Information Technology)产业的飞速发展作出了巨大贡献。
SMT零件SMT所涉及的零件种类繁多，样式各异，有许多已经形成了业界通用的标准，这主要是一些芯片电容电阻等等;有许多仍在经历着不断的变化，尤其是IC类零件，其封装形式的变化层出不穷，令人目不暇接，传统的引脚封装正在经受着新一代封装形式(BGA、FLIP CHIP等等)的冲击，在本章里将分标准零件与IC类零件详细阐述。
第3章电子器件及其识别半导体是一种导电能力介于导体和绝缘体之间，或者说电阻事介于导体与绝缘体之间的物质。
如：锗、硅、硒及大多数金属的氧化物都是半导体。
半导体的独特性能不只在于它的电阻率大小，而且它的电阻率因温度、掺杂和光照会产生显著变化。
利用半导体的特性可制成二极管、三极管多种半导体器件。
3.1 晶体二极管晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如：D5表示编号为5的二极管。
图3-1 晶体二极管外观图二极管的主要作用：二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。
正因为二极管具有上述特性，无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。
电话机里使用的晶体二极管按作用可分为：整流二极管（如1N4004）、隔离二极管（如1N4148）、肖特基二极管（如BAT85）、发光二极管、稳压二极管等。
它们如图3-2所示。
图3-2 二极管图形符号3.1.3 晶体二极管的分类1. 整流二极管2. 检波二极管3. 开关二极管4．稳压二极管5. 变容二极管6．发光二极管7．光敏二极管3.1.4 二极管检测方法1. 普通二极管的检测将万用表置于R×100Ω或R×1kΩ（对面接触型的大电流进流管可用R×1Ω或R×10Ω）档，把黑表笔与红表笔各接二极管的一个电极，测出二极管的电阻值，然后对调二表笔再测一次二极管的电阻值。
若二极管是好的，则这先后两次所测的阻值差异较大，阻值小的为正向电阻，其阻值一般在 10kΩ以下，锗管一般在100～l000Ω左右硅管为1kΩ～几kΩ。
阻值大的为二极管的反向电阻，其阻值应为 50kΩ以上，甚至几百kΩ以上，而且，阻值为小值时，黑表笔接的电极就是二极管的正极，红表接的是二极管的负极。
如果测得的二次结果，阻值均很小，接近零欧姆时，说明被出二极管内部PN结击穿或已短路；反之如二次阻值均极大（接近），则说明该二极管内部已断路，这两种情况都属于二极管已损坏，不能使用。
二极管的类型二极管（diode）是半导体元件之一，主要用于把电流从一侧转到另一侧，从而控制电路中的电流流向，它是电子电路中难以或无法完成的最重要功能之一。
本文将介绍常用的几种二极管。
一、晶体管（transistor）晶体管是一种三极管，它有两个极：正极（anode）和负极（Cathode）。
晶体管中还有一个受控极，它可以用来控制电流的流向。
晶体管是一种非常受欢迎的控制电路，因为它可以增加电路的可靠性和速度。
二、光耦合器（optocoupler）光耦合器是一种二极管，它的工作原理是利用光信号来控制电路的开关。
它主要用于微处理器、存储器以及控制器之间的信号传输，是电子电路中重要的元件之一。
光耦合器分为单开型和双开型，具有高速传输、传输距离长、耐热性好、低功耗等特点。
三、光电二极管（photodiode）光电二极管是一种光传感器，可以用来检测各种光信号，比如紫外线或可见光。
光电二极管通常由两个极（正极和负极）组成，其中正极作为光传感器，负极则作为参考电位用于校准电压。
光电二极管的主要优点是信号传输范围宽、敏感度高，它通常用于检测光照度、紫外线等信号。
四、光敏二极管（photo-transistor）光敏二极管是一种光电子器件，它具备晶体管的特性，可以利用光输入和电信号输出，在电路中发挥一定的作用。
光敏二极管的主要特点是反应速度快，只要引入少量的光信号，就可以用它来极大程度地减少电路的反应时间。
五、双向晶体管（dual-gate transistor）双向晶体管也被称为双极管，它有三个极：正极、负极和受控极，与普通晶体管相比，双向晶体管可以同时控制电路中的两流电，因此可以提高电路中电流的稳定性和灵敏度。
双向晶体管有几种不同的型号，如单边门、双边门和双向双边门。
学生工作页二极管的识别与检测普通二极管是由一个PN结构成的半导体器件，具有单向导电性。
通过用万用表检测其正、反向电阻值，可以判别出二极管的电极，还可估测出二极管是否损坏。
一、训练目标1、增强专业意识，培养良好的职业道德和职业习惯2、能借助资料读懂二极管的型号及极性；3、用万用表简易测出二极管的极性及质量好坏。
二、训练设备1、万用表2、二极管三、训练内容与步骤1、判别二极管的极性（1）外观判别二极管的极性二极管的正负极性一般都标注在其外壳上。
有时会将二极管的图形直接画在其外壳上。
对于二极管引线是轴向引出的，则会在其外壳上标出色环（色点），有色环（色点）的一端为二极管的负极端，，若二极管是透明玻璃壳，则可直接看出极性，即二极管内部连触丝的一端为正极。
对于标志不清的二极管，也可以用万用表来判别其极性及质量好坏。
（2）用万用表测量晶体二极管的极性及质量好坏1)、用模拟万用表来判别二极管极性与好坏检测二极管一般用R×100Ω挡或R×１kΩ挡进行（一般用R×100Ω或R×１kΩ挡，因为R×１Ω挡的电流太大，容易烧毁管子，而R×10kΩ挡电压太高，可能击穿管子）。
由于二极管具有单向导电性，它的正向电阻小，反向电阻大。
当万用表的红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极时，测得的是反向电阻，此值一般要大于几百千欧。
反之，红表笔接二极管的负极，黑表笔接二极管的正极，测得的是正向电阻。
对于锗二极管，正向电阻一般为100～1000Ω，对于硅二极管，正向电阻一般为几百欧至几千欧。
测量方法：将两表棒分别接在二极管的两个电极上，读出测量的阻值；然后将表棒对换，再测量一次，记下第二次阻值。
若两次阻值相差很大，说明该二极管性能良好；并根据测量电阻小的那次的表棒接法（称之为正向连接），判断出与黑表棒连接的是二极管的正极，与红表棒连接的是二极管的负极，因为万用表的内电源的正极与万用表的“－”插孔连通，内电源的负极与万用表的“＋”插孔连通。
常用晶体二极管的识别晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如：D5表示编号为5的二极管。
1、作用：二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。
正因为二极管具有上述特性，无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。
电话机里使用的晶体二极管按作用可分为：整流二极管（如1N4004）、隔离二极管（如1N4148）、肖特基二极管（如BAT85）、发光二极管、稳压二极管等。
2、识别方法：二极管的识别很简单，小功率二极管的N极（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极），也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。
发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。
3、测试注意事项：用数字式万用表去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值，这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。
4、常用的1N4000系列二极管耐压比较如下：型号1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007耐压（V）50 100 200 400 600 800 1000电流（A）均为1SMT基础知识介绍SMT(Surface Mount Technology)是电子业界一门新兴的工业技术，它的兴起及迅猛发展是电子组装业的一次革命，被誉为电子业的”明日之星”，它使电子组装变得越来越快速和简单，随之而来的是各种电子产品更新换代越来越快，集成度越来越高，价格越来越便宜。
为IT （Information Technology）产业的飞速发展作出了巨大贡献。
SMT零件SMT所涉及的零件种类繁多，样式各异，有许多已经形成了业界通用的标准，这主要是一些芯片电容电阻等等；有许多仍在经历着不断的变化，尤其是IC类零件，其封装形式的变化层出不穷，令人目不暇接，传统的引脚封装正在经受着新一代封装形式（BGA、FLIP CHIP等等）的冲击，在本章里将分标准零件与IC类零件详细阐述。
一、标准零件标准零件是在SMT发展过程中逐步形成的，主要是针对用量比较大的零件，本节只讲述常见的标准零件。
目前主要有以下几种：电阻(R)、排阻(RA或RN)、电感(L)、陶瓷电容(C)、排容(CP)、钽质电容(C)、二极管(D)、晶体管(Q)【括号内为PCB（印刷电路板）上之零件代码】，在PCB上可根据代码来判定其零件类型，一般说来，零件代码与实际装着的零件是相对应的。
1、零件规格:(1)、零件规格即零件的外形尺寸，SMT发展至今，业界为方便作业，已经形成了一个标准零件系列，各家零件供货商皆是按这一标准制造。
标准零件之尺寸规格有英制与公制两种表示方法，如下表公制表示法 1206 0805 0603 0402英制表示法 3216 2125 1608 1005含义 L:1.2inch(3.2mm)W:0.6inch(1.6mm) L:0.8inch(2.0mm)W:0.5inch(1.25mm)L:0.6inch(1.6mm)W:0.3inch(0.8mm) L:0.4inch(1.0mm)W:0.2inch(0.5mm)注：a、L（Length）：长度； W（Width）：宽度； inch：英寸b、1inch=25.4mm（2）、在(1)中未提及零件的厚度，在这一点上因零件不同而有所差异，在生产时应以实际量测为准。
（3）、以上所讲的主要是针对电子产品中用量最大的电阻（排阻）和电容（排容），其它如电感、二极管、晶体管等等因用量较小，且形状也多种多样，在此不作讨论。
（4）、SMT发展至今，随着电子产品集成度的不断提高，标准零件逐步向微型化发展，如今最小的标准零件已经到了0201。
2、钽质电容(Tantalum)钽质电容已经越来越多应用于各种电子产品上，属于比较贵重的零件，发展至今，也有了一个标准尺寸系列，用英文字母Y、A、X、B、C、D来代表。
其对应关系如下表型号 Y A X B C D规格L（mm） 3.2 3.8 3.5 4.7 6.0 7.3W (mm) 1.6 1.9 2.8 2.6 3.2 4.3T （mm） 1.6 1.6 1.9 2.1 2.5 2.8注意：电容值相同但规格型号不同的钽质电容不可代用。
如：10UF/16V”B”型与10UF/16V”C”型不可相互代用。
二、IC类零件IC为Integrated Circuit(集成电路块)之英文缩写，业界一般以IC的封装形式来划分其类型，传统IC有SOP、SOJ、QFP、PLCC等等，现在比较新型的IC有BGA、CSP、FLIP CHIP 等等，这些零件类型因其PIN (零件脚)的多寡大小以及PIN与PIN之间的间距不一样，而呈现出各种各样的形状，在本节我们将讲述每种IC的外形及常用称谓等。
1、基本IC类型(1)、SOP(Small outline Package):零件两面有脚，脚向外张开（一般称为鸥翼型引脚）.(2)、SOJ(Small outline J-lead Package):零件两面有脚，脚向零件底部弯曲（J型引脚）。
(3)、QFP(Quad Flat Package):零件四边有脚，零件脚向外张开。
(4)、PLCC(Plastic Leadless Chip Carrier):零件四边有脚，零件脚向零件底部弯曲。
(5)、BGA(Ball Grid Array):零件表面无脚，其脚成球状矩阵排列于零件底部。
(6)、CSP（CHIP SCAL PACKAGE）：零件尺寸包装。
2、IC称谓在业界对IC的称呼一般采用“类型+PIN脚数”的格式，如：SOP14PIN、SOP16PIN、SOJ20PIN、QFP100PIN、PLCC44PIN等等。
三、零件极性识别在SMT零件中，可分为有极性零件与无极性零件两大类。
无极性零件：电阻、电容、排阻、排容、电感有极性零件：二极管、钽质电容、IC其中无极性零件在生产中不需进行极性的识别，在此不赘述；但有极性零件之极性对产品有致命的影响，故下面将对有极性零件进行详尽的描述。
1、二极管(D)：在实际生产中二极管又有很多种类别和形态，常见的有Glass tube diode 、Green LED、Cylinder Diode等几种。
(1)、Glass tube diode：红色玻璃管一端为正极(黑色一端为负极)(2)、Green LED：一般在零件表面用一黑点或在零件背面用一正三角形作记号，零件表面黑点一端为正极(有黑色一端为负极)；若在背面作标示，则正三角形所指方向为负极。
(3)、Cylinder Diode：有白色横线一端为负极.2、钽质电容:零件表面标有白色横线一端为正极。
3、IC：IC类零件一般是在零件面的一个角标注一个向下凹的小圆点，或在一端标示一小缺口来表示其极性。
4、上面说明了常见零件之极性标示，但在生产过程中，正确的极性指的是零件之极性与PCB上标识之极性一致，一般在PCB上装着IC的位置都有很明确的极性标示，IC零件之极性标示与PCB 上相应标示吻合即可。
四、零件值换算这里主要指电阻值与电容值换算，因为在SMT上所用的电阻电容都是尺寸非常小的零件，表示其电阻值或电容值的时候不可能用常用的描述办法表述。
如今在业界的标准是电容不标示电容值，而以颜色来区分不同容值的电容，电阻则是把代码标示在零件本体上，即用少量的数字元或英文字母来表示电阻值，于是在代码与实际电阻值之间，人们制定了一定的换算规则，下面便详细讲述有关细则。
1、电阻(1)、电阻单位为欧姆,符号为”Ω”.(2)、单位换算:1MΩ= KΩ= Ω(3)、电阻又分为一般电阻与精密电阻两类，其主要区别为零件误差值及零件表面之表示码位元数不同。
一般电阻:误差值为±5%；其表示码为三码例:103精密电阻: 误差值为±1%；其表示码为四码例:1002(4)、换算规则如下:一般电阻精密电阻数值(AB)×10n= 电阻值±误差值(5%) 数值(ABC)×10n=电阻值±误差值(1%);例:103=10× =10kΩ±5%；1003=100× =100kΩ±1%(5)、阻值换算的特殊状况：a、当n=8或9时,10的次方数分别为-2或-1，即或。
b、当代码中含字母“R”时，此“R”相当于小数点“•”。
例:4R3=4.3Ω±5%；69R9=69.9Ω±1%(6)、精密电阻除符合以上之换算规则外，另有其它代码表示方法，而又因制造厂商的不同，其代码也不一样，对于这种电阻的换算，应根据厂商提供之代码对照表进行核对换算。
2、电容换算在这里主要讲解电容常用单位之间的换算，因为电子行业中电容的单位一般都比较小，同一种电容有时因供货商不一样而表示的方法也不一样，生产时要能够快速在各种单位之间转换。
(1)、电容基本单位1F= MF= μF= NF= PF(2)、常用单位常用的单位有μF、NF、PF，在实际生产中要对这三个单位相互间的转换非常熟练.各种IC封装形式图片（一）BGABall Grid ArrayEBGA 680L详细规格LBGA 160L详细规格PBGA 217L Plastic Ball GridArray详细规格SBGA 192L详细规格TSBGA 680L 详细规格CLCC详细规格CNR Communication and Networking Riser Specification Revision 1.2详细规格CPGA Ceramic Pin Grid ArrayDIPDual Inline Package详细规格DIP-tabDual Inline Package with Metal HeatsinkFBGA FDIP FTO220 Flat Pack HSOP28 ITO220 ITO3pJLCCLCCLDCCLGALQFPPCDIPPGAPlastic Pin Grid Array详细规格PLCC详细规格PQFPPSDIPLQFP 100L详细规格METAL QUAD 100L详细规格PQFP 100L详细规格QFPQuad Flat PackageSOT143SOT220SOT223SOT223SOT23SOT23/SOT323 SOT25/SOT353SOT26/SOT363 SOT343SOT523SOT89SOT89Socket 603 FosterLAMINATE TCSP 20L Chip Scale Package详细规格TO252TO263/TO268SO DIMM Small Outline Dual In-line Memory ModuleSOCKET 370 For intel 370 pin PGA Pentium III & Celeron CPUSOCKET 423 For intel 423 pin PGA Pentium 4 CPUSOCKET462/SOCKET A For PGA AMD Athlon & Duron CPUSOCKET 7For intel Pentium & MMX Pentium CPU。
