第2练 二极管结构、符号与伏安特性 山东省（春季高考）机电技术类《电子技术基础》（高教版·第3版）一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）机电技术类《电子技术基础》（高教版·第3版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是山东省（春季高考）机电技术类《电子技术基础》（高教版·第3版）一课一练的第2练，内容涵盖项目1 半导体器件的识别与检测 1-2 二极管结构、符号与伏安特性。 山东省（春季高考）机电技术类 一课一练 《电子技术基础》（高教版·第3版）第2练 项目1 半导体器件的识别与检测 1-2 二极管结构、符号与伏安特性 一、单项选择题 1．普通二极管外壳上的色环或色带通常标记的是哪一端（ ） A．阳极端 B．基极端 C．发射极端 D．阴极端 【答案】D 【解析】普通二极管外壳上的色环或色带通常标记阴极端，因此识别管脚时应将有色环的一端判定为阴极。 2．要使普通二极管处于正向偏置状态，电源应如何连接（ ） A．阳极接电源正极，阴极接电源负极 B．阳极接电源负极，阴极接电源正极 C．阳极和阴极均接电源正极 D．阳极和阴极均接电源负极 【答案】A 【解析】二极管正向偏置时，阳极电位高于阴极电位，外加电场有利于载流子越过PN结，所以二极管能够正向导通。 3．在二极管的正向伏安特性曲线上，正向电压较小时正向电流变化不明显；当正向电压超过某一范围后，正向电流快速增大，这一现象主要说明二极管具有哪种特性（ ） A．反向击穿特性 B．正向非线性导通特性 C．恒定电阻特性 D．双向对称导电特性 【答案】B 【解析】二极管正向电压较小时电流很小，超过开启电压后电流迅速增加，这体现了PN结正向导通具有明显的非线性伏安特性。 4．用万用表检测一只普通二极管时，若正向测量显示较小电阻、反向测量显示较大电阻，则可初步判断该二极管的状态是（ ） A．正反向均导通 B．正反向均截止 C．具有正常单向导电性 D．已经发生反向击穿 【答案】C 【解析】正常二极管具有单向导电性，正向测量时PN结导通而电阻较小，反向测量时PN结截止而电阻较大，因此可初步判断器件正常。 二、判断题 5．二极管反向偏置时，外加电压越高，反向电流就会按照正向导通时的规律迅速增大，因此二极管始终不能截止（ ） 【答案】× 【解析】二极管反向偏置时通常只有很小的反向漏电流，处于近似截止状态；只有反向电压达到击穿条件时，反向电流才可能急剧增大。 6．二极管的图形符号中，带有横线标志的一端对应阴极，实际器件外壳上的色环通常也用于标识阴极端（ ） 【答案】√ 【解析】二极管符号中的横线端表示阴极，普通二极管外壳上的色环或色带通常同样标识阴极，因此符号标志与器件外观标志是一致的。 三、填空题 7．二极管的核心结构是由P型半导体和N型半导体接合形成的 ________，其主要电气特性是 ________。 【答案】PN结；单向导电性 【解析】P型和N型半导体接合后形成PN结，PN结在正向偏置时容易导通、反向偏置时通常截止，所以二极管具有单向导电性。 四、综合题 8．某自动化生产线的24 V直流控制柜在检修时，需要确认一只用于防止线圈反向电压损坏控制器的普通二极管管脚。维修人员发现二极管外壳一端有色环。请完成以下任务： （1）指出色环端和无色环端分别对应二极管的什么电极； （2）说明该二极管在线圈正常通电和线圈断电瞬间分别处于什么偏置状态； （3）说明用万用表二极管挡检测时应观察到的基本现象。 【答案】（1）色环端为阴极，无色环端为阳极。 （2）线圈正常通电时，二极管两端通常反向偏置，处于截止状态；线圈断电瞬间，线圈产生反向感应电压，若使二极管阳极电位高于阴极电位，二极管转为正向偏置并导通，为感应电流提供泄放通路，从而限制控制器承受的反向电压。 （3）红表笔接阳极、黑表笔接阴极时，应显示正向压降或较小的等效电阻；交换表笔后，应显示较大电阻或接近截止状态。若正反向均导通，说明可能短路；若正反向均截止，说明可能断路。 【解析】色环用于识别阴极，二极管的偏置状态由阳极和阴极的电位关系决定；正常工作时反向截止，线圈断电产生反向电压时正向导通，万用表正反向测量结果不同才能体现其单向导电性。 9．某数控车床液压夹紧单元的电磁换向阀线圈控制回路出现故障，检修人员拆下线路中的普通二极管后测得：红表笔接二极管一端、黑表笔接另一端时仪表显示约0.65 V；交换表笔后仍显示约0.65 V。请完成以下任务： （1）根据测量现象判断二极管可能存在的故障； （2）说明正常二极管正向测量与反向测量的结果差异； （3）若将该二极管更换为正常器件，接入线圈两端时应依据什么原则确定阳极和阴极的连接位置。 【答案】（1）正反向测量均显示约0.65 V，说明二极管正反向均能导通，可能已经击穿短路或内部失去单向导电能力，应进一步更换同规格正常器件确认。 （2）正常二极管正向测量时应显示约0.6～0.7 V的正向压降，反向测量时应显示较大阻值或无明显导通，正反向结果应有明显差异。 （3）更换时应使二极管在电磁阀线圈正常通电时反向偏置、处于截止状态；在线圈断电产生反向感应电压时，使二极管转为正向偏置并导通。因此，应根据线圈供电极性确定阳极接线圈负端，阴极接线圈正端。 【解析】正常二极管只有正向测量时表现出明显导通，反向测量时应截止；正反向均有约0.65 V压降表明其单向导电性已失效。续流连接必须保证正常供电时截止、断电感应电压出现时导通。 10．某自动化装配线的气动夹具由24 V直流电磁阀控制，维修后夹具在控制信号撤除时仍出现控制器报警。检修发现新装二极管的色环端接在电源负端，另一端接在电源正端。请完成以下任务： （1）判断电磁阀线圈正常通电时该二极管的偏置状态； （2）判断撤除控制信号时该二极管能否及时为线圈反向感应电压提供通路，并说明原因； （3）给出正确的接线结论，并说明二极管伏安特性在该过程中的作用。 【答案】（1）色环端是阴极，接在电源负端；另一端是阳极，接在电源正端，所以线圈正常通电时二极管处于正向偏置状态，会形成旁路电流。 （2）撤除控制信号时，线圈电流变化会产生反向感应电压，但该二极管的极性接反，不能按需要在断电瞬间正向导通泄放感应能量，因此可能导致控制器承受较大的反向电压并产生报警。 （3）正确接线应使二极管阴极接线圈或电源正端，阳极接线圈或电源负端。这样正常通电时二极管反向偏置而截止，断电瞬间感应电压改变线圈两端极性后，二极管正向偏置并导通。二极管正向电流快速增大、反向电流很小的伏安特性，使它能够实现正常工作时隔离、断电瞬间泄放的作用。 【解析】二极管的阴极接电源正端、阳极接电源负端时，正常供电状态下处于反向偏置并截止；线圈断电后极性变化使其正向导通，利用正向伏安特性限制反向感应电压，因此题设接线会造成保护功能失效。 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 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）机电技术类《电子技术基础》（高教版·第3版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是山东省（春季高考）机电技术类《电子技术基础》（高教版·第3版）一课一练的第2练，内容涵盖项目1 半导体器件的识别与检测 1-2 二极管结构、符号与伏安特性。 山东省（春季高考）机电技术类 一课一练 《电子技术基础》（高教版·第3版）第2练 项目1 半导体器件的识别与检测 1-2 二极管结构、符号与伏安特性 一、单项选择题 1．普通二极管外壳上的色环或色带通常标记的是哪一端（ ） A．阳极端 B．基极端 C．发射极端 D．阴极端 2．要使普通二极管处于正向偏置状态，电源应如何连接（ ） A．阳极接电源正极，阴极接电源负极 B．阳极接电源负极，阴极接电源正极 C．阳极和阴极均接电源正极 D．阳极和阴极均接电源负极 3．在二极管的正向伏安特性曲线上，正向电压较小时正向电流变化不明显；当正向电压超过某一范围后，正向电流快速增大，这一现象主要说明二极管具有哪种特性（ ） A．反向击穿特性 B．正向非线性导通特性 C．恒定电阻特性 D．双向对称导电特性 4．用万用表检测一只普通二极管时，若正向测量显示较小电阻、反向测量显示较大电阻，则可初步判断该二极管的状态是（ ） A．正反向均导通 B．正反向均截止 C．具有正常单向导电性 D．已经发生反向击穿 二、判断题 5．二极管反向偏置时，外加电压越高，反向电流就会按照正向导通时的规律迅速增大，因此二极管始终不能截止（ ） 6．二极管的图形符号中，带有横线标志的一端对应阴极，实际器件外壳上的色环通常也用于标识阴极端（ ） 三、填空题 7．二极管的核心结构是由P型半导体和N型半导体接合形成的 ________，其主要电气特性是 ________。 四、综合题 8．某自动化生产线的24 V直流控制柜在检修时，需要确认一只用于防止线圈反向电压损坏控制器的普通二极管管脚。维修人员发现二极管外壳一端有色环。请完成以下任务： （1）指出色环端和无色环端分别对应二极管的什么电极； （2）说明该二极管在线圈正常通电和线圈断电瞬间分别处于什么偏置状态； （3）说明用万用表二极管挡检测时应观察到的基本现象。 答： 9．某数控车床液压夹紧单元的电磁换向阀线圈控制回路出现故障，检修人员拆下线路中的普通二极管后测得：红表笔接二极管一端、黑表笔接另一端时仪表显示约0.65 V；交换表笔后仍显示约0.65 V。请完成以下任务： （1）根据测量现象判断二极管可能存在的故障； （2）说明正常二极管正向测量与反向测量的结果差异； （3）若将该二极管更换为正常器件，接入线圈两端时应依据什么原则确定阳极和阴极的连接位置。 答： 10．某自动化装配线的气动夹具由24 V直流电磁阀控制，维修后夹具在控制信号撤除时仍出现控制器报警。检修发现新装二极管的色环端接在电源负端，另一端接在电源正端。请完成以下任务： （1）判断电磁阀线圈正常通电时该二极管的偏置状态； （2）判断撤除控制信号时该二极管能否及时为线圈反向感应电压提供通路，并说明原因； （3）给出正确的接线结论，并说明二极管伏安特性在该过程中的作用。 答： 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 $