9.1二 极 管(课件）-《电工电子技术与技能》同步教学（华东师大版）

常用半导体器件 主题9 1. 了解二极管的结构、符号和导电特性，掌握二极管的伏安特性曲线和主要参数。 2. 了解三极管的结构、符号和电流放大作用，掌握三极管的输入、输出特性曲线和主要参数。 知识目标 1. 能够识读二极管型号、判断其管脚极性。 2. 能够使用万用表判别二极管的极性和质量好坏。 3. 能够识读三极管型号和管脚排列。 4. 能够使用万用表判断三极管管脚和质量好坏。 技能目标 二极管 探寻1 三极管 探寻2 实训1 识别与检测二极管 识读与检测三极管 实训2 目录 二 极 管 探寻1 手机上闪烁的信号灯，夜晚汽车开启的指示灯，道路上的交通灯，这些灯与普通的照明灯有什么不一样呢？这些灯，都运用到了二极管。 ▲ 手机信号灯 ▲ 汽车指示灯 ▲ 交通灯 本探寻旨在通过对二极管相关基础知识的学习，完成二极管的识别与检测。 学习引入 二极管的概念 一 二极管是用半导体材料制成的器件，它利用掺杂工艺，一端掺入硼原子提供带正电的空穴作为P型半导体，另一端掺入磷原子提供带负电的自由电子作为N型半导体，在P型半导体和N型半导体的交界面形成具有特殊电性能的薄层（这个薄层称为PN结），从P区和N区各引出一个电极，再加以封装，即制成了二极管。 从P区引出的电极称为正极，从N区引出的电极称为负极，二极管的文字符号用V表示。 知识链接 几种常见二极管 ▲ 稳压二极管 ▲ 整流二极管 ▲ 螺旋式二极管 ▲ 发光二极管 知识链接 二极管的特性曲线 二 二极管具有单向导电特性，即当二极管正极电位高于负极电位时，处于导通状态，电路中有电流流过。当对二极管外加反向电压时，它处于截止状态，电路中没有电流流过。 ▲ 二极管实验电路原理图 ▲ 二极管的伏安特性曲线 知识链接 1. 正向特性 给二极管两端加正向电压，就会产生正向电流。正向电压很小时，二极管呈高阻状态，正向电流几乎为零，如0A段，该区域称为二极管的死区，A点对应的电压就是死区电压Uth。在常温下硅材料二极管的死区电压Uth≈0.5V，锗二极管的死区电压Uth≈0.1V。 （1）死区 当二极管两端的电压大于死区电压Uth后，正向电流随端电压的增大而迅速增大，二极管处于导通状态，如AB段。二极管导通后，正向电流在相当大的范围内变化，而两端的电压基本保持不变，硅二极管导通压降UD≈0.7V，锗二极管导通压降UD≈0.3V。 （2）正向导通区 知识链接 2. 反向特性 0C段此时二极管处于截止状态。当加在二极管两端的反向电压小于击穿电压UBR时，由于PN结的反向电阻较高，反向电流较小，且基本不随反向电压而变化，此电流称为反向饱和电流，用IR表示。 （1）反向截止区 CD段为二极管的反向击穿区。当继续增大反向电压时，反向电流突然上升，这种现象称为反向击穿。发生击穿时的电压称为反向击穿电压，用符号UBR表示。普通二极管反向电压不允许超过反向击穿电压UBR，否则由于反向电流过大会损坏二极管。 （2）反向击穿区 知识链接 二极管的主要参数 三 参数 符号 特点 最大整流电流 IFM 指二极管长时间使用时，允许通过的最大正向平均电流。如果实际电流超过最大整流电流，二极管的PN结就可能被烧坏，使二极管永久损坏 最高反向工作电压 URM 指二极管不被反向击穿，允许承受的最大反向电压。一般URM取反向击穿电压 最大反向电流 IRM 指二极管未进入击穿区的反向电流。反向电流越大，说明二极管的单向导电性能越差。硅二级管的反向电流小，锗二极管的反向电流大，为硅二极管的几十到几百倍 最高工作频率 fM 二极管的PN结具有结电容，工作频率变快，会加剧结电容充放电，影响PN结单向导电性。一般小电流二极管的fM高达几百兆赫兹，而大电流的整流二极管的fM仅几千赫兹 知识链接 二极管的类型 四 按材料，可分为硅二极管、锗二极管、砷化镓二极管等；按内部结构，可分为点接触型二极管、面接触型二极管和平面型二级管等；按用途，可分为整流二极管、开关二极管、检波二极管以及各种特殊功能的二极管等；按封装形式，可分为常规封装二级管、特殊封装二极管、贴片封装二极管等。 常用的具有特殊功能的二极管 硅稳压二极管 发光二极管 光电二极管 变容二极管 知识链接 使用干粉灭火器之前要检查灭火器是否过期，确保灭火器的使用安全有效（压力表指针指向绿色区域时为正常状态）。 知识窗 按照国家标准的规定，国产二极管的型号命名由主称、材料和极性、管子类型、产品序号和规格5 个部分组成。 二极管的型号命名 目前市面上比较常见的还有采用国外晶体管型号命名方法的二极管，如1N4007、1N4148等，“1”表示一个PN结的二极管，“N”表示美国电子工业协会注册产品，数字表示该器件在美国电子工业协会登记的顺序号。日本的二极管型号以“1S”开头，如1S1885，“1S