第一节 二极管《电工电子技术与技能》河南省（对口招生）装备制造类 知识点讲解

河南省（对口招生）装备制造类类《电工电子技术与技能》知识点讲解 二极管 【课程要求】 1. 了解二极管的结构、符号、特性、主要参数及其应用。 2. 能判断二极管的引脚极性及其质量好坏。 【知识网络】 【知识和技能要点】 考点1 二极管的结构、符号 1. P型和N型半导体 在纯净的半导体硅或锗中掺入不同的微量元素后，得到两种导电特性不同的半导体：P型半导体和N型半导体。 【N型半导体】：在本征半导体中，掺入微量五价元素(磷或砷)，就可以形成N型半导体，其是以负电荷(自由电子)导电为主的。 【P型半导体】：在本征半导体中，掺入微量三价元素(铟或硼)，就可以形成P型半导体，其是以正电荷(空穴)导电为主的。 2. PN结 将P型和N型半导体用特殊工艺结合在一起，他们的 交界处就会形成一个很薄的区域，称为PN结。 3. PN结的结构和图形符号 考点2 二极管的特性 1. 导电特性 (1) PN结加正向电压——正向导通。电源正极接P区，负极接N区，称正向偏置或正偏。 (2) PN结加反向电压——反向截止。电源负极接P区，正极接N区，称反向偏置或反偏。 由上可知：PN结加正向电压时导通，加反向电压时截至，具有单向导电性。 【拓展】：二极管正向电阻很小，反向电阻很大。通常认为，理想二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大。 2. 伏安特性 【死区电压】：图中0开始至A点以后的那一段，当正向电压较小的时候，正向电流几乎为零，说明二极管此时不导通。只有电压超过某一数值后(锗管约为0.2V，硅管约为0.5V)才导通，这个数值叫做死区电压。 【正向导通特性】：二级管导通后，电压的微小变化就会引起电流的剧烈变化；且二极管导通后二级管两端的正向电压称为正向电压降(锗管约为0.3V，硅管约为0.7V)，略大于死区电压，且几乎不随电流而变化，属于较稳定数值。 【反向截至特性】：二极管加反向电压后，反向电流很小，几乎为零，即使增加反向电压，电流数值几乎不变。 【反向击穿特性】：当反向电压增大到某一数值后，反向电流急剧增大，这种现象称为反向击穿，开始击穿时对应的的电压称为反向击穿电压。 一般而言，普通二极管不允许加的反向电压高于击穿电压，否则会损坏二极管。 考点3 二极管的主要参数 (1) 最大整流电流：指二极管长时间正常工作时，允许通过的最大正向平均电流。它的大小与二极管构造和散热有关。使用过程中，要注意流过二极管得最大电流不超过这个数值，否则会因过热而损坏。 (2) 最高反向工作电压：指二极管工作时不被反向击穿，两端允许加的最高反向电压。一般以二极管反向击穿电压的一般作为二极管最高反向工作电压。 (3) 反向电流：指二极管未击穿时的反向电流，其值越小，管的单向导电性越好。 (4) 最高工作频率：指保证二极管正常工作的最高频率。 考点4 二极管引脚及质量好坏判定 1. 指针式万用表测量 检测原理：由二极管的单向导电特性及指针式万用表在欧姆档的特点(黑笔与表内电源正极相连，红笔与表内电源负极相连)。 检测方法：将万用表拨到电阻档，一般用档或档(档电流较大，档电压较高，易造成二极管损坏)。红、黑表笔任意接一端，测量后调换再测一次，分别测出正、反两个方向的电阻。 【好坏判定】：若两次阻值结果相差较大，说明二极管性能良好；若两次测量的阻值都很小，说明二极管已被击穿；若两次测量的阻值都很大，说明二极管内部已锻炉；若两次测量阻值相差不大，说明二极管性能不够好。 【引脚极性判定】：若已判定二极管良好(两次阻值结果相差较大)，则测量中阻值小的那一次表笔接法为正接，与黑笔接的为正极，与红笔连的是负极。 2. 数字式万用表测量 检测方法：数字万用表的黑表笔插入公共端(COM)，红表笔插入“”端，转换开关拨到二极管测量档位。用红、黑表笔任意接一端，测量后调换再测一次。 【好坏判定】：如果两次测量结果以此显示“1”字样，一次显示零点几的数字，说明二极管良好；若两次测量结果显示相同，说明二极管损坏或性能不够好。 【引脚极性判定】：若已判定二极管良好，当测量显示零点几的数字时，红表笔所接的引脚为正极，黑表笔所接的引脚为负极。 3. 从封装形式判定引脚极性 塑料封装：银色环标记处为负(“-”)极。 玻璃封装：银黑色环标记处为负(“-”)极。 金属封装：金属外壳处为负(“-”)极。 发光二极管：长引脚为正(“+”)极，短引脚为负(“-”)极。 贴片二极管：有竖条一端为负(“-”)极。 考点5 二极管分类及应用 1. 普通二极管及应用场景 整流二极管：主要将交流电转化为直流电。 检波二极管：用于从高频载波信号中提取出低频调制信号的半导体器件。 开关二极管：是一种在电路中能够像开关一样工作的半导体二极管，可快速实现导通与截止状态的转换。 2. 特殊二极管及应用场景 稳压二极管：工作在反向击穿区，具有稳压作用。 发光二极管：能直接把电能转为光能的显示器件，简称LED。 光电二极管：光信号转化为电信号的半导体光控器件。 变容二极管：利用二极管内部极间电容可变的原理制成的，用于自动调整电路。 【练习题】 1、 选择题 1. 二极管的核心结构是( ) A.金属电极 B.PN结 C.绝缘层 D.半导体衬底 2. 二极管两端加上正向电压时( ) A.立即导通 B.超过饱和电压就导通 C.超过击穿电压就导通 D.超过死区电压就导通 3. 锗二极管的正极电位是，负极电位是，则该二极管的工作状态是( ) A.截至 B.击穿 C.导通 D.饱和 4. 硅二极管的正极电位是，负极电位是，则该二极管的工作状态是( ) A.截至 B.击穿 C.导通 D.饱和 5. 当我们用万用表的电阻档来测量二极管的极性与质量好坏的时候，电阻档应该选择的档位是( ) A.档 B.档 C.档或档 D.档 2、 填空题 1. 二极管的基本特性是 ，即加正向电压时 ，加反向电压时 。 2. 当加在二极管两端的正向电流变大的时候，二极管可能会 ，当加的反向电压过高，二极管会 。 3. 二极管具有单向导通，加上反向电压会截至，基本没有电流流过；但是当加上一定的反向电压后，电流会突然增加，这种现象称为 。 4. 一般锗二极管死区电压为 V，正向导通电压为 V；硅二极管死区电压为 V，正向导通电压为 V。 5. 一只二极管得反向击穿电压为100V，那么一般允许加的最大反向电压为 V。 3、 判断题 1. 普通二极管加反向电压时，其内部没有电流通过( ) 2. 二极管只要加上正向电压，就会立马导通( ) 3. 二极管正向导通后，两端电压基本保持不变( ) 4. 二极管加正向电压时，电流随电压线性增大( ) 5. 二极管的极性可以随意连接在电路中，不影响其工作( ) 【答案】 1、 选择题 1.B 2.D 3.C 4.A 5.C 2、 填空题 1. 单向导电性；导通；截止。 2. 烧毁，击穿。 3. 反向击穿。 4. 0.2V；0.3V；0.5；0.7。 5. 50 3、 填空题 1.× 2.× 3.√ 4.× 5.× 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $