6.1二极管及其检测 (课件）-高二《汽车电工电子基础》同步教学（大连理工大学出版社）

模块六 模拟电子技术基础 任务1 二极管及其检测 任务2 整流滤波电路及稳压电路 任务3 三极管及其应用 任务5 认识场效应管 任务6 了解集成运算放大器在汽车上的应用 任务4 晶闸管 1．半导体及其导电特性 纯净的半导体具有晶体结构，所以半导体又称为晶体。硅和锗的结晶纯度必须高于99.999999999999%（12个9）时，这样提纯后的单晶半导体称为本征半导体。 在本征半导体中内部是共价键结构 。 任务一 二极管及其检测 图6-1 硅原子和单晶硅的结构 一、半导体的基本知识 图6-2 自由电子和空穴的产生 本征激发产生的自由电子带负电荷，空穴因失去电子带正电荷。它们都是带电荷的载流子，总是成对出现的，所以也叫“电子—空穴对”。 2．影响半导体材料导电能力的因素 （1）掺杂性 （2）热敏性 （3）光敏性 3．半导体的分类 按化学成分不同可分为 : 元素型半导体（如硅、锗） ,化合物型半导体（如砷化镓、硫化镉） 按是否含杂质可分为 : 本征半导体 ,杂质型半导体：N型半导体和P型半导体 （1）N型半导体 多余电子 磷原子 硅原子 + N型硅表示 Si P Si Si 硅或锗 +少量磷 N型半导体 4、P型半导体和N型半导体 空穴 （2）P型半导体 硼原子 P型硅表示 Si Si Si B 硅原子 空穴被认为带一个单位的正电荷，并且可以移动 硅或锗 +少量硼 P型半导体 杂质半导体的示意表示法 － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － P型半导体 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + N型半导体 5、PN结及其单向导电性 在同一片半导体基片上，分别制造P型半导体和N型半导体，经过载流子的扩散，在它们的交界面处就形成了PN结。 图6-5 PN结的形成 PN结正向偏置 － － － － + + + + 内电场减弱，使扩散加强， 扩散飘移，正向电流大 空间电荷区变薄 P N + _ 正向电流 PN结的单向导电性 PN结反向偏置 － － － － + + + + 空间电荷区变厚 N P + _ + + + + － － － － 内电场加强，使扩散停止， 有少量飘移，反向电流很小 反向饱和电流 很小，A级 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。 综上所述，PN结具有单向导电性 1．普通二极管的结构和特性 （1）二极管的结构和外形 图6-7 半导体二极管的外形 一、普能晶体二极管 二极管的结构：VD，箭头指向二极管正向导通时的电流方向。 P N P N 符号 阳极 阴极 （2）二极管的分类 图6-9 二极管的结构示意图 （3）二极管的伏安特性 伏安特性是指加在二极管两端的电压与通过它的电流之间的关系。 1）正向特性 2）反向特性 图6-10 二极管的伏安特性 （a）硅二极管2CP6 图6-10 二极管的伏安特性 （b）硅、锗二极管的伏安特性比较 例1：二极管： 死区电压=0 .5V， 正向压降＝0.7V(硅二极管) 理想二极管： 死区电压=0 ，正向压降=0 总结： ①二极管具有单向导电性，二极管只允许电流从管“+”极流向管子“—”极，而不允许电流从“—”极流向“+”极。 它的单向导电性可以用水流和阀门的比喻来理解。 ②二极管的伏安特性具有非线性。 ③二极管的伏安特性与温度有关。 图6-12 晶体二极管的单向导电性比喻 （a）水流顶开阀门 （b）水流压紧阀门 2、二极管的主要参数 （1）最大整流电流IFM 指允许长期工作时流过二极管的最大正向平均电流。 （2）最高反向工作电压URM 最高反向工作电压指二极管正常使用时所允许加的最大的反向电压值 （3）最大反向电流IRM 是指常温下二极管加最大反向电压时，流过管子的反向电流。 3、二极管的检测 图6-13 用万用表判断二极管的极性和好坏 （a） 测正向电阻 （b） 测反向电阻 1．用模拟式万用表检测二极管的单向导电性 2．用模拟式万用表检测二极管的好坏 若测得的二极管的正向电阻小，反向电阻大，且两者相差很大，说明管子是好的。 3．用模拟式万用表判断二极管的极性 注意： 用万用表测二极管时，不能用R×1和R×10K挡，R×1挡电流太大，可能烧坏二极管；R×10K挡电压太高，可能会击穿管子。 三、特殊二极管及其在汽车上的应用 UZ （2）稳压二极管特性曲线 （1）稳压二极管