1.3.1-稳压二极管（教案）-《电子技术基础》同步教学（人民邮电出版社）

教案 编号：PTzZ-169 流水号：168 （首页）共 4页 课程 《电子技术基础》 一体化 理论 章节（课题）及内容 稳压二极管 班级日期 中职 2024.04 授课方式 讲授与任务驱动相结合 课时 1 作业题数 1 拟用时间 40分钟 教学目标 使学生理解以下理论知识： · 了解稳压二极管的基本特性和工作原理。 · 掌握稳压二极管的参数和典型应用。 · 学会使用稳压二极管设计简单的稳压电路。 教学资源准备 多媒体设备 课本教材 学生练习素材 教学重点 1. 稳压二极管的基本特性和工作原理。 2. 稳压二极管的参数。 3. 稳压二极管的典型应用。 教学难点 1. 稳压二极管稳压原理的理解。 2. 稳压二极管在复杂电路中的应用分析。 教学方法 讲授法、任务驱动法、演示法、体验探究法等。 1. 实验探究法：通过实验观察稳压二极管的稳压效果，培养学生的动手能力和科学探究精神。 2. 仿真分析法：利用仿真软件模拟稳压电路的工作状态，帮助学生理解稳压二极管的工作原理。 3. 分析讨论法：引导学生分析稳压二极管的参数和典型应用，讨论如何设计稳压电路。 授课教师： 审阅签名： 教学过程 教学活动内容 时间分配教学方法 课前导入 1. 提问导入：回顾二极管的单向导电性，引出稳压二极管的学习。 2. 情境导入：介绍稳压二极管在电子设备中的广泛应用，激发学生的学习兴趣。 2分钟 讲授新课 练习指导 稳压二极管，也称为齐纳二极管，是一种特殊的半导体器件，它利用PN结的反向击穿特性来实现稳压功能。在反向击穿状态下，稳压二极管的电流可以在很大范围内变化，而电压基本保持不变。这种特性使得稳压二极管在电路中可以作为电压稳定器或电压基准元件使用。 稳压二极管的主要参数包括稳定电压Uz、额定电流Iz、动态电阻Rz、额定功耗Pz和温度系数α。稳定电压Uz是指稳压管在通过额定电流时两端产生的稳定电压值。额定电流Iz是指稳压管产生稳定电压时通过该管的电流值。动态电阻Rz是指稳压管两端电压变化与电流变化的比值，它反映了稳压管的稳压性能。额定功耗pz是指稳压管在稳定工作状态下的最大功耗。温度系数α是指稳压管的稳压效果随温度变化的程度。 在实际应用中，稳压二极管通常需要串联一个限流电阻，以保护稳压管并设定合适的工作电流。通过合理选择限流电阻的值，可以避免稳压管工作电流过小而失去稳压效果，或者电流过大而损坏。 稳压二极管的稳压原理可以通过其伏安特性曲线来定性分析。在反向击穿状态下，稳压管的电流和电压之间的关系呈现出一个“S”形曲线。当反向电压低于击穿电压时，稳压管呈现高阻状态，电流几乎为0；当电压达到击穿电压时，电阻骤然减小，电流迅速增加，但电压基本保持不变。这种特性使得稳压二极管能够在电路中稳定电压，即使输入电压波动或负载电阻变化，也能保持输出电压的稳定。 稳压二极管的参数主要包括： 1. **稳定电压（Vz）**：这是稳压二极管在额定电流下能够保持的稳定电压值。 2. **额定电流（Iz）**：这是指稳压二极管在正常工作条件下允许通过的最大电流。如果电流超过这个值，可能会导致二极管过热并损坏。 3. **最大稳定电流（Izm）**：这是指稳压二极管能够维持稳定电压的最大电流。 4. **最小稳定电流（Izmin）**：这是指稳压二极管能够维持稳定电压的最小电流。如果电流低于这个值，稳压效果可能会受到影响。 5. **动态电阻（Rz）**：这是指稳压二极管在反向击穿区域的微分电阻，它影响稳压二极管电压变化的灵敏度。 6. **额定功耗（Pz）**：这是指稳压二极管在稳定电压下允许消耗的最大功率。 7. **温度系数（α）**：这是指稳压二极管的稳定电压随温度变化的系数，通常为负值，意味着温度升高时稳定电压会下降。 稳压二极管的典型应用包括： 1. **简单稳压电路**：将稳压二极管与负载电阻串联，并在稳压二极管的两端施加输入电压。当输入电压高于稳压二极管的稳定电压时，稳压二极管开始导通，并通过限流电阻将输出电压稳定在稳定电压附近。 2. **过压保护电路**：在电源电路中使用稳压二极管作为参考电压，当输入电压超过预设值时，稳压二极管反向击穿，从而限制输出电压，保护后续电路不受损坏。 3. **电压基准源**：稳压二极管可以作为电压基准源，为其他电路提供一个稳定的参考电压。 设计简单的稳压电路时，需要考虑以下步骤： 1. 根据需要的输出电压选择合适的稳压二极管，确保其稳定电压接近所需的输出电压。 2. 计算限流电阻的阻值，以限制稳压二极管的电流在额定电流范围内。限流电阻的阻值可以通过欧姆定律计算，考虑