（中职）第一章 电子技术基础与技能（电子信息类） -【中职专用】《电子信息类》同步教学课件

第1章 二极管及其应用 1.2 常用二极管  1.1 半导体二极管  1.3 简单直流稳压电源  学习目标 1.了解二极管的基本参数和特性   2. 了解常见二极管的应用  3. 理解整流电路的工作过程 4. 了解滤波电路的基本结构  1.1 半导体二极管 半导体二极管（习称二极管）有阳极（正极）、阴极（负极）两个电极。它还有导通、截止和反向击穿三种工作状态。 1.1.1 初识二极管 （a）单向打开的门　　　　 (b)单向导通的二极管 图1.1　单向打开的门和二极管实物 图1.1（b）是截取电视机的电源电路，目的是把交流电变换为直流电。图中二极管标记为 ，国标是用符号示 。图中二极管有白色标记端为负极，无标记端为正极。 下面通过二极管控制灯泡发光的演示，了解二极管的作用。 演示： （1）如图1-2（a）所示连接电路，二极管的正极接电源正极，二极管的负极通过灯泡接电源负极，此时，灯亮，电路图如图1-2（c）所示。 （2）在图1-2（b）所示电路中，改变二极管的连接方向，二极管的正极接电源负极，二极管的负极通过灯泡接电源负极，灯不亮。电路图如图1-2（d）所示。 图1-2 二极管单向导电性示意图 思考与分析： （1）二极管的连接方向能控制灯泡的发光状态。 （2）二极管正极接电源正极，负极通过负载接电源负极时（此时二极管称为正偏），灯L亮，说明电路中有较大的正向电流，二极管呈现出较小的电阻，电路处于导通状态，称为正向导通。 （3）二极管负极接电源正极，二极管的正极接电源负极（此时二极管称为反偏），灯L不亮。此时，灯上流过的电流应该是为０或者非常小，即此时二极管应该是呈现出很大的电阻，称为反向截止。 结论：二极管具有单向导电性，电流从正极流向负极，相当于沿着三角形箭头方向流动。当二极管正偏时，二极管相当于开关接通；当二极管反偏时，二极管相当于开关断开。 1.1.2 二极管的分类 表1.1 二极管种类及说明 划分方法及种类 说明 按照功能划分 普通二极管 常见的二极管，可用于检波 整流二极管 专门用于整流 发光二极管 用于指示信号 稳压二极管 用于直流稳压 光电二极管 把光的变压转变为电的变化 变容二极管 二极管的偏压决定其结电容值 按照材料分 硅二极管 硅材料 锗二极管 锗材料 按照外壳封装材料划分 塑料封装二极管 大量二极管采用这种封装 金属封装二极管 大功率整流二极管采用这种封装 玻璃封装二极管 小功率二极管等 表1.2 常见二极管的外形图 稳压二极管的外形 发光二极管 光电二极管 变空二极管 1.1.3 二极管的结构及工作原理 二极管由PN结构成。PN结是P型和N型介于导体和绝缘体之间的不同导电性能的材料（即半导体器件）连接在一起，在两者的结面处形成具有特殊性质的物理结构。PN结只允许电流从P区流向N区，即PN结具有单向导电性。常用的半导体材料有硅和锗。 图1-3 PN结构和二极管的图形符号 1.1.4 二极管工作状态 二极管有两种工作状态：截止和导通。二极管导通与截止有一定的工作条件。具体见表1-3。 名称 二极管导通 二极管截止 工作条件 正向偏压，而且正向偏压要求硅管大于等于0.5V，锗管大于等于0.1V 二极管反向偏压，或偏压值硅管小于0.5V，锗管小于0.1V 工作电路 电流从二极管正极流向负极 反偏压，不导通，无电流 等效电路 二极管等效为一个硅管为0.7V，锗管为0.3管的电压源，串接近似为0的导通电阻rD 二极管两根引脚之间的电阻非常大，相当于开路。 1.1.5 二极管型号命名方法 表1-4 美国电子工业协会半导体分立器件的命名方法 位置 标记 意义 第一部分 用符号表示器件用途的类型 JAN-军级、JANTX-特军级、JANTXV-超特军级、JANS-宇航级、（无）-非军用品。 第二部分 用数字表示PN结数目 1-二极管、2-三极管、3-三个PN结器件、n-n个PN结器件 第三部分 美国电子工业协会（EIA）注册标志 N-该器件已在美国电子工业协会（EIA）注册登记 第四部分 用字母表示器件分档 A、B、C、D——-同一型号器件的不同档别，部分晶体管不标 如：1N4007是整流二极管，1表示二极管，N表示器件已在美国电子工业协会注册登记，4007是编号。 1.1.6 二极管的主要参数 表1-5所示是几项常用参数说明。二极管除了正向平均电流和反向工作峰值电压外，还有反向电流、正向压降、结电容和二极管工作的上限截止频率fM等，在选用二极管时根据需要依据参数合理选择。 表1-5 二极管项常用参数说明 参数名称 符号/单位 说明 正向平均电流 I