1、電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別項目半導體二極管的檢測與識別電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別【項目實施器材項目實施器材】（1）電子產品：功率放大器若干臺，兩人配備一臺。）電子產品：功率放大器若干臺，兩人配備一臺。（2）各種類型、不同規(guī)格的新二極管若干。）各種類型、不同規(guī)格的新二極管若干。（3）各種類型、不同規(guī)格的已經損壞的二極管若干（可到）各種類型、不同規(guī)格的已經損壞的二極管若干（可到電子產品維修部尋找）。電子產品維修部尋找）。（4）每兩個人配備指針式萬用表和數字式萬用表各一只。）每兩個人配備指針式萬用表和數字式萬用表各一只。【項目實施步驟項目實施步驟】（1）拆卸功率放大器外殼

2、，觀看其內部結構，認識各種類）拆卸功率放大器外殼，觀看其內部結構，認識各種類型的二極管，識讀二極管上的各種數字和其他標志。型的二極管，識讀二極管上的各種數字和其他標志。（2）用萬用表對電路板上的二極管進行在線檢測。）用萬用表對電路板上的二極管進行在線檢測。（3）用萬用表對與電路板上型號和規(guī)格相同的新二極管進）用萬用表對與電路板上型號和規(guī)格相同的新二極管進行離線檢測，并分析比較在線檢測與離線檢測的結果。行離線檢測，并分析比較在線檢測與離線檢測的結果。（4）完成在項目實訓報告中要求的操作，將操作結果填入）完成在項目實訓報告中要求的操作，將操作結果填入相應的表格中。相應的表格中。電子元器件檢測與識別

3、電子元器件檢測與識別常用半導體器件半導體基礎知識 將所有的物質按照導電性能進行分類，可以分將所有的物質按照導電性能進行分類，可以分為導體、絕緣體和半導體三類。為導體、絕緣體和半導體三類。導體：導體：自然界中很容易導電的物質稱為自然界中很容易導電的物質稱為導體導體，金屬一，金屬一般都是導體。般都是導體。絕緣體：絕緣體：有的物質幾乎不導電，稱為有的物質幾乎不導電，稱為絕緣體絕緣體，如橡皮、，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。陶瓷、塑料和石英。半導體：半導體：另有一類物質的導電特性處于導體和絕緣體另有一類物質的導電特性處于導體和絕緣體之間，稱為之間，稱為半導體半導體，如鍺、硅、砷化鎵和一些硫化物、，如鍺、硅

4、、砷化鎵和一些硫化物、氧化物等氧化物等電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別 半導體是制作晶體二極管、晶體三極管、場效應管和集成電路的材料。導電機理不同于其它物質的特點：導電機理不同于其它物質的特點：摻雜性、熱敏摻雜性、熱敏性和光敏性性和光敏性 半導體的電阻率隨著溫度的升高而下降，即溫度升高，半導體的導電能力增強。 半導體的導電能力受摻入雜質的影響顯著，即在半導體材料中摻入微量雜質（特定的元素），電阻率下降，導電能力增強。 半導體的導電能力隨著光照強度的增強而增強。電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別 常用的半導體材料有硅（元素符號為Si）和鍺（元素符號為Ge）兩種。 純凈的半導體純凈的

5、半導體稱為本征半導體。因為半導體的原子結構是晶體結構，所以又稱為半導體晶體。用半導體材料做成的二極管、三極管又稱為晶體二極管、晶體三極管。本征半導體電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別本征半導體的結構特點本征半導體的結構特點GeGeSiSi 現代電子學中，用的最多的半導體是硅和鍺，現代電子學中，用的最多的半導體是硅和鍺，它們的最外層電子（價電子）都是四個。它們的最外層電子（價電子）都是四個。電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別在硅和鍺晶體中，原子按四角形系統(tǒng)組成晶體點在硅和鍺晶體中，原子按四角形系統(tǒng)組成晶體點陣，每個原子都處在正四面體的中心，而四個其它陣，每個原子都處在正四面體的中心，

6、而四個其它原子位于四面體的頂點，每個原子與其相臨的原子原子位于四面體的頂點，每個原子與其相臨的原子之間形成之間形成共價鍵共價鍵，共用一對價電子。，共用一對價電子。硅和鍺的晶硅和鍺的晶體結構體結構：電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別硅和鍺的共價鍵結構硅和鍺的共價鍵結構共價鍵共共價鍵共用電子對用電子對+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4表示原子表示原子核內質子核內質子電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別共價鍵中的兩個電子被緊緊束縛在共價鍵中，稱為共價鍵中的兩個電子被緊緊束縛在共價鍵中，稱為束縛電子束縛電子，常溫下束縛電子很難脫離共價鍵成為，常溫下束縛電子很難脫離共價鍵成為自自由電子由

7、電子，因此本征半導體中的自由電子很少，所以，因此本征半導體中的自由電子很少，所以本征半導體的導電能力很弱。本征半導體的導電能力很弱。形成共價鍵后，每個原子的形成共價鍵后，每個原子的最外層電子是八個，構成穩(wěn)最外層電子是八個，構成穩(wěn)定結構。定結構。共價鍵有很強的結合力，使原子規(guī)共價鍵有很強的結合力，使原子規(guī)則排列，形成晶體。則排列，形成晶體。+4+4+4+4電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別+4+4+4+4自由電子自由電子空穴空穴束縛電子束縛電子電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別本征半導體的導電機理本征半導體的導電機理+4+4+4+4+4+4+4+4在其它力的作用下，在其它力的作用下，

8、空穴吸引附近的電子空穴吸引附近的電子來填補，這樣的結果來填補，這樣的結果相當于空穴的遷移，相當于空穴的遷移，而空穴的遷移相當于而空穴的遷移相當于正電荷的移動，因此正電荷的移動，因此可以認為空穴是載流可以認為空穴是載流子。子。本征半導體中存在數量相等的兩種載流子，即本征半導體中存在數量相等的兩種載流子，即自由電子自由電子和和空穴空穴。電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別溫度越高，載流子的濃度越高。因此本征半溫度越高，載流子的濃度越高。因此本征半導體的導電能力越強，導體的導電能力越強，溫度是影響半導體性溫度是影響半導體性能的一個重要的外部因素，這是半導體的一能的一個重要的外部因素，這是半導體的

9、一大特點。大特點。本征半導體的導電能力取決于載流子的濃度。本征半導體的導電能力取決于載流子的濃度。 本征半導體中電流由兩部分組成：本征半導體中電流由兩部分組成： 1. 1. 自由電子移動產生的電流。自由電子移動產生的電流。 2. 2. 空穴移動產生的電流。空穴移動產生的電流。（在本征半導體中（在本征半導體中 自由電子和空穴成對出現自由電子和空穴成對出現, ,同同時又不斷的復合）時又不斷的復合）電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別幾個名詞 半導體硅元素和鍺元素的單個原子都是半導體硅元素和鍺元素的單個原子都是4 4價元素，其原子結構為相對穩(wěn)定的共價健價元素，其原子結構為相對穩(wěn)定的共價健結構。所

10、以在室溫下有少數的價電子可以結構。所以在室溫下有少數的價電子可以從原子的熱運動中獲得能量，掙脫共價健從原子的熱運動中獲得能量，掙脫共價健的束縛，成為帶負電荷的的束縛，成為帶負電荷的自由電子自由電子；在原；在原來的位置上留下一個帶正電荷的空位，這來的位置上留下一個帶正電荷的空位，這個空位稱為個空位稱為空穴空穴。在本征半導體中自由電。在本征半導體中自由電子和空穴是成對出現的稱為子和空穴是成對出現的稱為電子空穴對。電子空穴對。電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別 在外加電壓的作用下，電子和空穴在外加電壓的作用下，電子和空穴都參與導電，所以電子和空穴都稱為都參與導電，所以電子和空穴都稱為載流子載流

11、子。兩種載流子所帶的電量相等、。兩種載流子所帶的電量相等、極性相反，對外不顯電性。自由電子極性相反，對外不顯電性。自由電子與空穴相遇時也會中和，稱為與空穴相遇時也會中和，稱為復合復合。 常溫下本征半導體導電能力差，要常溫下本征半導體導電能力差，要提高它的導電能力，必須摻入微量的提高它的導電能力，必須摻入微量的雜質（特定元素），這就是雜質（特定元素），這就是雜質半導雜質半導體。體。電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別在本征半導體中摻入某些微量的雜質，就會在本征半導體中摻入某些微量的雜質，就會使半導體的導電性能發(fā)生顯著變化。其原因是摻使半導體的導電性能發(fā)生顯著變化。其原因是摻雜半導體的某種載流

12、子濃度大大增加。雜半導體的某種載流子濃度大大增加。P P 型半導體：型半導體：空穴濃度大大增加的雜質半導體，也空穴濃度大大增加的雜質半導體，也稱為（空穴半導體）。稱為（空穴半導體）。N N 型半導體：型半導體：自由電子濃度大大增加的雜質半導體，自由電子濃度大大增加的雜質半導體，也稱為（電子半導體）。也稱為（電子半導體）。雜質半導體雜質半導體電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別N N 型半導體型半導體在硅或鍺晶體中摻入少量的五價元素磷，在硅或鍺晶體中摻入少量的五價元素磷，晶體中的某些半導體原子被雜質取代，磷原晶體中的某些半導體原子被雜質取代，磷原子的最外層有五個價電子，其中四個與相鄰子的最外

13、層有五個價電子，其中四個與相鄰的半導體原子形成共價鍵，必定多出一個電的半導體原子形成共價鍵，必定多出一個電子，這個電子幾乎不受束縛，很容易被激發(fā)子，這個電子幾乎不受束縛，很容易被激發(fā)而成為自由電子，這樣磷原子就成了不能移而成為自由電子，這樣磷原子就成了不能移動的帶正電的離子。動的帶正電的離子。電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別+4+4+4+4+5+5+4+4多余多余電子電子磷原子磷原子N N 型半導體中型半導體中的載流子是什的載流子是什么？么？1.1.由磷原子提供的電子，濃度與磷原子相同。由磷原子提供的電子，濃度與磷原子相同。2.2.本征半導體中成對產生的電子和空穴。本征半導體中成對產生

14、的電子和空穴。摻雜濃度遠大于本征半導體中載流子濃度，所以，自摻雜濃度遠大于本征半導體中載流子濃度，所以，自由電子濃度遠大于空穴濃度。自由電子稱為由電子濃度遠大于空穴濃度。自由電子稱為多數載流多數載流子子（多子多子），空穴稱為），空穴稱為少數載流子少數載流子（少子少子）。）。電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別P P 型半導體型半導體 在硅或鍺晶體中摻入少量的三價元素，如硼（或在硅或鍺晶體中摻入少量的三價元素，如硼（或銦），晶體點陣中的某些半導體原子被雜質取代，硼原子的最銦），晶體點陣中的某些半導體原子被雜質取代，硼原子的最外層有三個價電子，與相鄰的外層有三個價電子，與相鄰的半導體原子形成共

15、價鍵時，產半導體原子形成共價鍵時，產生一個空穴。這個空穴可能吸生一個空穴。這個空穴可能吸引束縛電子來填補，使得硼原引束縛電子來填補，使得硼原子成為不能移動的帶負電的離子成為不能移動的帶負電的離子。子。+4+4+4+4+3+3+4+4空穴空穴硼原子硼原子P P 型半導體中空穴是多子，型半導體中空穴是多子，電子是少子。電子是少子。電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別三、雜質半導體的符號三、雜質半導體的符號P P 型半導體型半導體+N N 型半導體型半導體電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別總結 本征半導體中受激產生的電子很少。 N型半導體中電子是多子，其中大部分是摻雜提供的電子，N型半導體

16、中空穴是少子，少子的遷移也能形成電流，由于數量的關系，起導電作用的主要是多子。近似認為多子與雜質濃度相等。 P型半導體中空穴是多子，電子是少子。電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別比較雜質雜質元素多子少子主要導電載流子N型型半導體半導體五價磷自由電子空穴 自由 電子P型型半導體半導體三價硼空穴自由電子 空穴電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別P 電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別P P 型半導體型半導體N N 型半導體型半導體+擴散運動擴散運動內電場內電場E E漂移運動漂移運動擴散的結果是使空間電擴散的結果是使空間電荷區(qū)逐漸加寬。荷區(qū)逐漸加寬。內電場越強，漂移運動內電場越強，漂移

17、運動越強，而漂移使空間電越強，而漂移使空間電荷區(qū)變薄。荷區(qū)變薄。空間電荷區(qū)，空間電荷區(qū)，也稱耗盡層。也稱耗盡層。電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別漂移運動漂移運動P P型半導體型半導體N N 型半導體型半導體+擴散運動擴散運動內電場內電場E E所以擴散和漂移這一對相反的運動最終達到平衡，所以擴散和漂移這一對相反的運動最終達到平衡，相當于兩個區(qū)之間沒有電荷運動，空間電荷區(qū)的厚相當于兩個區(qū)之間沒有電荷運動，空間電荷區(qū)的厚度固定不變。度固定不變。電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別+空間空間電荷電荷區(qū)區(qū)N型區(qū)型區(qū)P型區(qū)型區(qū)電位電位VV0電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別 注意注意1.

18、空間電荷區(qū)中沒有載流子。空間電荷區(qū)中沒有載流子。2.2.空間電荷區(qū)中內電場阻礙空間電荷區(qū)中內電場阻礙P P區(qū)區(qū)中的空穴中的空穴. .N N 區(qū)區(qū) 中的電子（中的電子（都是多子都是多子）向對方運動（）向對方運動（擴散擴散運動運動）。）。3. P 區(qū)中的電子和區(qū)中的電子和 N區(qū)中的空穴（區(qū)中的空穴（都是少都是少），），數量有限，因此由它們形成的電流很小。數量有限，因此由它們形成的電流很小。電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別(1) 加正向電壓（正偏）加正向電壓（正偏）電源正極接電源正極接P區(qū)，負極接區(qū)，負極接N區(qū)區(qū) 外電場的方向與內電場方向相反。外電場的方向與內電場方向相反。 外電場削弱內電場

19、外電場削弱內電場耗盡層變窄耗盡層變窄 擴散運動漂移運動擴散運動漂移運動多子多子擴散形成正向電流擴散形成正向電流I I F F+P型半導體+N型半導體+WER空間電荷區(qū)內電場E正向電流正向電流PNPN結的單向導電性結的單向導電性電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別(2) (2) 加反向電壓加反向電壓電源正極接電源正極接N N區(qū)區(qū)，負極接，負極接P P區(qū)區(qū) 外電場的方向與內電場方向相同。外電場的方向與內電場方向相同。 外電場加強內電場外電場加強內電場耗盡層變寬耗盡層變寬漂移運動擴散運動漂移運動擴散運動少子漂移形成反向電流少子漂移形成反向電流I I R R+內電場+E+EW+空 間 電 荷 區(qū)+

20、R+IRP PN N電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別 在一定的溫度下，由本征激發(fā)產生的少子濃度是一在一定的溫度下，由本征激發(fā)產生的少子濃度是一定的，故定的，故I IR R基本上與外加反壓的大小無關，所以稱為基本上與外加反壓的大小無關，所以稱為反向飽和電流。但反向飽和電流。但I IR R與溫度有關。與溫度有關。 電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別漂移運動漂移運動P P型半導體型半導體N N 型半導體型半導體+擴散運動擴散運動內電場內電場E E所以擴散和漂移這一對相反的運動最終達到平衡，所以擴散和漂移這一對相反的運動最終達到平衡，相當于兩個區(qū)之間沒有電荷運動，空間電荷區(qū)的厚相當于兩個

21、區(qū)之間沒有電荷運動，空間電荷區(qū)的厚度固定不變。度固定不變。電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別+空間空間電荷電荷區(qū)區(qū)N型區(qū)型區(qū)P型區(qū)型區(qū)電位電位VV0電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別 注意注意1.空間電荷區(qū)中沒有載流子。空間電荷區(qū)中沒有載流子。2.2.空間電荷區(qū)中內電場阻礙空間電荷區(qū)中內電場阻礙P P區(qū)區(qū)中的空穴中的空穴. .N N 區(qū)區(qū) 中的電子（中的電子（都是多子都是多子）向對方運動（）向對方運動（擴散擴散運動運動）。）。3. P 區(qū)中的電子和區(qū)中的電子和 N區(qū)中的空穴（區(qū)中的空穴（都是少都是少），），數量有限，因此由它們形成的電流很小。數量有限，因此由它們形成的電流很小。電子

22、元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別(1) 加正向電壓（正偏）加正向電壓（正偏）電源正極接電源正極接P區(qū)，負極接區(qū)，負極接N區(qū)區(qū) 外電場的方向與內電場方向相反。外電場的方向與內電場方向相反。 外電場削弱內電場外電場削弱內電場耗盡層變窄耗盡層變窄 擴散運動漂移運動擴散運動漂移運動多子多子擴散形成正向電流擴散形成正向電流I I F F+P型半導體+N型半導體+WER空間電荷區(qū)內電場E正向電流正向電流PNPN結的單向導電性結的單向導電性電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別(2) (2) 加反向電壓加反向電壓電源正極接電源正極接N N區(qū)區(qū)，負極接，負極接P P區(qū)區(qū) 外電場的方向與內電場方向相同。外

23、電場的方向與內電場方向相同。 外電場加強內電場外電場加強內電場耗盡層變寬耗盡層變寬漂移運動擴散運動漂移運動擴散運動少子漂移形成反向電流少子漂移形成反向電流I I R R+內電場+E+EW+空 間 電 荷 區(qū)+R+IRP PN N電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別 在一定的溫度下，由本征激發(fā)產生的少子濃度是一在一定的溫度下，由本征激發(fā)產生的少子濃度是一定的，故定的，故I IR R基本上與外加反壓的大小無關，所以稱為基本上與外加反壓的大小無關，所以稱為反向飽和電流。但反向飽和電流。但I IR R與溫度有關。與溫度有關。 電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別PN結的單向導電性PN結加正向電

24、壓導通 圖圖1-1 PN結的單向導電性 將PN結按照圖1-1（a）所示接上電源稱為加正向電壓，加正向電壓時阻擋層（PN結）變窄，電阻變小，電流增大，稱為PN結處于導通狀態(tài)。 電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別PN結的單向導電性 將PN結按照圖1-1（b）所示接上電源稱為加反向電壓，加反向電壓時阻擋層（PN結）變寬，電阻變大，電流減小，稱為PN結處于截止狀態(tài)。 綜上所述，當PN結加正向電壓時會導通，加反向電壓時會截止，這就是PN結的單向導電性。 PNPN結加反向電壓結加反向電壓截止截止 電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別綜上所述，當PN結加正向電壓時會導通，加反向電壓時會截止，這就是

25、PN結的單向導電性。P接高電位、N接低電位，PN結正偏導通P接低電位、N接高電位，PN結反向截止PN結小結電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別晶體二極管圖電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別晶體二極管的結構 用外殼把一個PN結封裝起來，從P區(qū)和N區(qū)各引出一個電極，就組成一個晶體二極管，簡稱二極管，用VD表示。示意圖如圖1-2（a）所示。圖（b）是晶體二極管的電路符號。 圖圖1-2 晶體二極管電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別引線引線外殼線外殼線觸絲線觸絲線基片基片點接觸型點接觸型PN結結面接觸型面接觸型PN二極管的電路符號：二極管的電路符號：陽極陽極+陰極陰極-電子元器件檢測與識

26、別電子元器件檢測與識別晶體二極管的分類 晶體二極管種類很多 按照制造材料的不同分為硅二極管和鍺二極管。 按照用途分為整流二極管、檢波二極管、穩(wěn)壓二極管、開關二極管等。 按照制造工藝分類有點接觸型、面接觸型、平面型等。電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別 2.2.1 二極管的結構、類二極管的結構、類型及符號型及符號 將一個PN結封裝起來，引出兩個電極，就構成半導體二極管，也稱晶體二極管。其電路中的表示符號如圖2-11a所示。二極管的外形如圖2-1b所示。(a) 二極管的表示符號 (b) 二極管的外型陽極陰極圖2-11 半導體二極管(a)(b)陰極陰極陽極陽極電子元器件檢測與識別電子元器件檢測

27、與識別二極管的結構示意圖 二極管的結構有三種，點接觸型、面接觸型、平面型，如圖2-12所示。陽極引線陰極引線鋁金屬小球金銻合金底座N型硅PN結N型鍺片觸絲引線圖 2-12 半導體二極管的結構示意圖外殼(a) 點接觸型(b) 面接觸型(c) 平面型陽極引線陰極引線N型硅P型硅(a)(b)(c)點接觸型點接觸型面接觸型面接觸型平面型平面型電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別2二極管的特性二極管的特性伏安特性伏安特性：二極：二極管的導電性能由加在管的導電性能由加在二極管兩端的電壓和二極管兩端的電壓和流過二極管的電流來流過二極管的電流來決定，這兩者之間的決定，這兩者之間的關系稱為二極管的伏關系稱為

28、二極管的伏安特性。硅二極管的安特性。硅二極管的伏安特性曲線如圖所伏安特性曲線如圖所示。示。特性曲線特性曲線1.1半導體二極管半導體二極管電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別 二極管兩端的電壓u（單位為伏）與電流i（單位為安）之間的變化規(guī)律稱為晶體二極管的伏安特性。通常用曲線來表示二極管的伏安特性，這條曲線稱為伏安特性曲線。伏安特性曲線可以通過實驗的方法得到，測試電路如下圖1-3所示。 圖1-3 晶體二極管伏安特性測試 電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別 正向導通：當外加電壓大于死區(qū)電壓后，電流隨電壓正向導通：當外加電壓大于死區(qū)電壓后，電流隨電壓增大而急劇增大，二極管導通。增大而急劇增

29、大，二極管導通。 死區(qū)：當正向電壓較小時，正向電流極小，二極管呈死區(qū)：當正向電壓較小時，正向電流極小，二極管呈現很大的電阻，如現很大的電阻，如 OA 段，通常把這個范圍稱為死區(qū)。段，通常把這個范圍稱為死區(qū)。 死區(qū)電壓：死區(qū)電壓：導通電壓：導通電壓： = =onV0.2 V 0.3 V （Ge）0.6 V 0.7 V （Si）結論：正偏時電阻小，具有非線性。結論：正偏時電阻小，具有非線性。（1）正向特性（二極管正極電壓大于負極電壓）正向特性（二極管正極電壓大于負極電壓）1.1半導體二極管半導體二極管 = =( (Si）V 0.2V 5 . 0TV( (Ge）電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識

30、別 反向擊穿反向擊穿：若反向電壓不斷增大到一定數值時，反向：若反向電壓不斷增大到一定數值時，反向電流就會突然增大，這種現象稱為反向擊穿。電流就會突然增大，這種現象稱為反向擊穿。 反向飽和電流反向飽和電流：當加反向電壓時，二極管反向電流很：當加反向電壓時，二極管反向電流很小，而且在很大范圍內不隨反向電壓的變化而變化，故稱為小，而且在很大范圍內不隨反向電壓的變化而變化，故稱為反向飽和電流。反向飽和電流。（2）反向特性（二極管負極電壓大于正極電壓）反向特性（二極管負極電壓大于正極電壓）普通二極管不允許出現此種狀態(tài)。普通二極管不允許出現此種狀態(tài)。結論：反偏電阻大，存在電擊穿現象。結論：反偏電阻大，存在

31、電擊穿現象。二極管屬于非線性器件二極管屬于非線性器件 1.1半導體二極管半導體二極管電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別3半導體二極管的主要參數半導體二極管的主要參數（1）最大整流電流最大整流電流 IF： 二極管長時間工作時允許通過的最大直流電流。二極管長時間工作時允許通過的最大直流電流。 二極管正常使用時允許加的最高反向電壓。二極管正常使用時允許加的最高反向電壓。 使用時應注意流過二極管的正向最大電流不能大于這個使用時應注意流過二極管的正向最大電流不能大于這個數值，否則可能損壞二極管。數值，否則可能損壞二極管。（2）最高反向工作電壓最高反向工作電壓 VRM使用中如果超過此值，二極管將有被

32、擊穿的危險。使用中如果超過此值，二極管將有被擊穿的危險。1.1半導體二極管半導體二極管電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別二極管特性曲線測試 電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別 圖1-4 晶體二極管伏安特性曲線 晶體二極管特性曲線電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別曲線分析 正向特性正向特性 只有當正向電壓超過某一數值時，才有明顯的正向只有當正向電壓超過某一數值時，才有明顯的正向電流，這個電壓數值稱為電流，這個電壓數值稱為“門限電壓門限電壓”或或“死區(qū)電壓死區(qū)電壓”用用U UT T表示。對于表示。對于硅管硅管U UT T為為0.60.60.80.8伏伏；對于；對于鍺管鍺管U UT

33、 T為為0.20.20.30.3伏伏。一般情況下，從曲線近似直線部分作切。一般情況下，從曲線近似直線部分作切線，切線與橫坐標的交點即為線，切線與橫坐標的交點即為U UT T。 隨著電壓隨著電壓u u的增加，電流的增加，電流i i按照指數的規(guī)律增加，按照指數的規(guī)律增加，當當電流較大時，電流隨著電壓的增加幾乎直線上升電流較大時，電流隨著電壓的增加幾乎直線上升。 不論硅管還是鍺管，不論硅管還是鍺管，即使工作在最大允許電流，管即使工作在最大允許電流，管子兩端的電壓降一般也不會超過子兩端的電壓降一般也不會超過1.51.5伏，伏，這是晶體二極這是晶體二極管的特殊結構所決定的。管的特殊結構所決定的。電子元器

34、件檢測與識別電子元器件檢測與識別 反向特性 反向電流很小。而且相同溫度下，硅管比鍺管的反向電流更小。 反向擊穿之前，反向電流基本不隨反向電壓的變化而變化，所以這個電流稱為反向飽和電流。用IS表示。 反向飽和電流隨著溫度的上升而按照指數的規(guī)律增長。電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別 反向擊穿特性 當反向電壓超過某一數值時，反向電流將急劇增加，這種現象稱為當反向電壓超過某一數值時，反向電流將急劇增加，這種現象稱為擊穿現象擊穿現象。對應于電流突變的這一點的電壓稱為對應于電流突變的這一點的電壓稱為反向擊穿電壓反向擊穿電壓，用，用UBUB表示。表示。 可見二極管特性是可見二極管特性是單向導電性單向

35、導電性。陰極陽極接高電位、陰極接低電位，二極管正偏導通陽極低電位、陰極高電位，二極管反向截止虛擬實驗演示電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別晶體二極管的主要參數 l 最大整流電流最大整流電流I IF F 允許流過二極管的平均電流的最大值。正常允許流過二極管的平均電流的最大值。正常工作時二極管的電流工作時二極管的電流I ID D應該小于應該小于I IF F。l 最高反向工作電壓最高反向工作電壓U UR R 允許加在二極管上反向電壓的最大值。一般允許加在二極管上反向電壓的最大值。一般情況下取情況下取U UR R為為U UB B（反向擊穿電壓）的一半。（反向擊穿電壓）的一半。l 最高工作頻率最高

36、工作頻率f fM M 指二極管工作頻率的上限值。主要由指二極管工作頻率的上限值。主要由PNPN結的結的電容決定。外加信號的頻率超過二極管的最高工電容決定。外加信號的頻率超過二極管的最高工作頻率時，二極管的單向導電性能將不能很好的作頻率時，二極管的單向導電性能將不能很好的體現。體現。電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別特殊二極管 1.1.穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管UIIZIZmax UZ IZ穩(wěn)壓穩(wěn)壓誤差誤差曲線越陡，曲線越陡，電壓越穩(wěn)電壓越穩(wěn)定。定。+-UZ電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別 2.光電二極管 光電子系統(tǒng)的突出優(yōu)點：抗干擾能力強，可大量傳輸信息，且傳輸功耗小，工作可靠，而光信

37、號與電信號之間的接口需要由一些特殊的光電子器件來完成。如：光敏二極管、發(fā)光二極管電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別光敏二極管 光敏二極管與普通PN結二極管類似，但在其PN結處，有玻璃窗口能接收外部的光照，PN結在反向偏置下工作，它的反向電流隨光照強度增加而上升。主要特點：反向電流與照度成正比。無光照時，反向電流很小，稱其為暗電流；有光照時，反向電流很大，稱其為光電流。IU照度增加照度增加電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別發(fā)光二極管有正向電流流過時，發(fā)出一定波長范圍的光，目前的發(fā)光管可以發(fā)出從紅外到可見波段的光，它的電特性與一般二極管類似。電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別項目

38、相關知識項目相關知識 半導體器件是近半導體器件是近60年來發(fā)展起來的新型電子器件，具有體積小、重年來發(fā)展起來的新型電子器件，具有體積小、重量輕、耗電省、壽命長、工作可靠等一系列優(yōu)點，應用十分廣泛。常用二量輕、耗電省、壽命長、工作可靠等一系列優(yōu)點，應用十分廣泛。常用二極管的外型和封裝形式如圖極管的外型和封裝形式如圖4.1所示。所示。圖圖4.1 常用二極管的外型和封裝形式常用二極管的外型和封裝形式電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別圖圖4.1 常用二極管的外型和封裝形式（續(xù)）常用二極管的外型和封裝形式（續(xù)）電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別知識知識1 國產二極管型號命名法國產二極管型號命

39、名法第一部分第一部分第二部分第二部分第三部分第三部分第四部分第四部分第五部分第五部分用數字表示器件的電用數字表示器件的電極數目極數目用字母表示器件的材料和類性用字母表示器件的材料和類性用字母表示器件的用途用字母表示器件的用途用數字表示序號用數字表示序號用字母表示規(guī)格用字母表示規(guī)格符號符號意義意義符號符號意義意義符號符號意義意義意義意義意義意義2二極管二極管AN型，鍺材料型，鍺材料P小信號管小信號管反映了極限參數、直流反映了極限參數、直流參數和交流參數的差別參數和交流參數的差別反映承受反向擊反映承受反向擊穿電壓的程度，穿電壓的程度，其規(guī)格號為其規(guī)格號為A、B、C、D。其中。其中A承受的反向擊穿承

40、受的反向擊穿電壓最低，電壓最低，B次次之之BP型，鍺材料型，鍺材料V混頻檢波器混頻檢波器CN型，硅材料型，硅材料W穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管DP型，硅材料型，硅材料C變容器變容器Z整流管整流管S隧道管隧道管GS光電子顯示器光電子顯示器K開關管開關管T半導體閘流管半導體閘流管Y體效應器件體效應器件B雪崩管雪崩管J階躍恢復管階躍恢復管CS場效應器件場效應器件BT半導體特殊器件半導體特殊器件PINPIN管管GJ激光管激光管電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別知識知識2 二極管的類型與用途二極管的類型與用途 二極管的外包裝材料有塑料、玻璃和金屬二極管的外包裝材料有塑料、玻璃和金屬3種。按照二極種。按照二極管的結

41、構材料可分為硅和鍺兩種；按制作與識別可分為點接管的結構材料可分為硅和鍺兩種；按制作與識別可分為點接觸型和面接觸型；按用途可分為整流二極管、穩(wěn)壓二極管、觸型和面接觸型；按用途可分為整流二極管、穩(wěn)壓二極管、檢波二極管、開關二極管、雙向二極管、變容二極管、阻尼檢波二極管、開關二極管、雙向二極管、變容二極管、阻尼二極管、高壓硅堆和敏感類二極管（光敏、溫敏、壓敏、磁二極管、高壓硅堆和敏感類二極管（光敏、溫敏、壓敏、磁敏等）。敏等）。1整流二極管整流二極管 整流二極管主要用于把交流電變換成脈動的直流電。整流整流二極管主要用于把交流電變換成脈動的直流電。整流二極管的結構為面接觸型，其結電容較大，因此，工作頻

42、率二極管的結構為面接觸型，其結電容較大，因此，工作頻率范圍較窄（范圍較窄（3kHz以內）。常用的型號有以內）。常用的型號有2CZ型、型、2DZ型等，型等，還有用于高壓和高頻整流電路的高壓整流堆，如還有用于高壓和高頻整流電路的高壓整流堆，如2CGL型、型、DH26型、型、2CL51型等。型等。選擇整流二極管時主要考慮其最大整流電流、最高反向工作選擇整流二極管時主要考慮其最大整流電流、最高反向工作電壓是否滿足要求。常用的硅橋（硅整流組合管）為電壓是否滿足要求。常用的硅橋（硅整流組合管）為QL型型。電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別 知識知識3 二極管的檢測二極管的檢測1用萬用表測試普通二極管

43、的方法用萬用表測試普通二極管的方法 普通二極管外殼上均印有型號和標記。標記方法有箭頭、普通二極管外殼上均印有型號和標記。標記方法有箭頭、色點、色環(huán)色點、色環(huán)3種，箭頭所指方向或靠近色環(huán)的一端為二極管的種，箭頭所指方向或靠近色環(huán)的一端為二極管的負極，有色點的一端為正極。若型號和標記脫落時，可用萬用負極，有色點的一端為正極。若型號和標記脫落時，可用萬用表的歐姆擋進行判別。主要原理是根據二極管的單向導電性，表的歐姆擋進行判別。主要原理是根據二極管的單向導電性，其反向電阻遠遠大于正向電阻。具體過程如下。其反向電阻遠遠大于正向電阻。具體過程如下。（1）判別極性）判別極性 將萬用表選在將萬用表選在“R10

44、0”擋或擋或“R1 k”擋，兩表筆分別接擋，兩表筆分別接二極管的兩個電極。若測出的電阻值較小（硅管為幾百到幾千二極管的兩個電極。若測出的電阻值較小（硅管為幾百到幾千歐姆，鍺管為歐姆，鍺管為100 1 k ），說明是正向導通，此時黑表筆），說明是正向導通，此時黑表筆接的是二極管的正極，紅表筆接的則是負極；若測出的電阻值接的是二極管的正極，紅表筆接的則是負極；若測出的電阻值較大（幾十到幾百千歐姆），為反向截止，此時紅表筆接的是較大（幾十到幾百千歐姆），為反向截止，此時紅表筆接的是二極管的正極，黑表筆接的是負極。二極管的正極，黑表筆接的是負極。電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別（2）檢查好壞）

45、檢查好壞 通過測量正、反向電阻可判斷二極管的好壞。一般小功率硅通過測量正、反向電阻可判斷二極管的好壞。一般小功率硅二極管正向電阻為幾千歐姆到幾兆歐姆，鍺管約為二極管正向電阻為幾千歐姆到幾兆歐姆，鍺管約為100 1 k 。（3）判別硅、鍺管）判別硅、鍺管 若不知被測的二極管是硅管還是鍺管，可根據硅、鍺管的導若不知被測的二極管是硅管還是鍺管，可根據硅、鍺管的導通壓降不同的原理來判別。將二極管接在電路中，當其導通通壓降不同的原理來判別。將二極管接在電路中，當其導通時，用萬用表測其正向壓降時，用萬用表測其正向壓降,硅管一般為硅管一般為0.60.7 V,鍺管為鍺管為0.10.3 V。也可以用數字表直接測

46、量二極管的正向壓降，馬上判斷出該也可以用數字表直接測量二極管的正向壓降，馬上判斷出該二極管的材料。二極管的材料。電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別2用萬用表測試穩(wěn)壓管的方法（1）極性的判別）極性的判別 與普通二極管的判別方法相同。與普通二極管的判別方法相同。（2）檢查好壞）檢查好壞 將萬用表置于將萬用表置于“R10 k”擋，黑表筆接穩(wěn)壓管的擋，黑表筆接穩(wěn)壓管的“”極，極，紅筆接穩(wěn)壓管的紅筆接穩(wěn)壓管的“+”，若此時的反向電阻很小（與使用，若此時的反向電阻很小（與使用“R1 k”擋時的測試值相比校），說明該穩(wěn)壓管正常。因擋時的測試值相比校），說明該穩(wěn)壓管正常。因為萬用表為萬用表“R10 k”

47、擋的內部電壓都在擋的內部電壓都在9 V以上，可達到被以上，可達到被測穩(wěn)壓管的擊穿電壓，使其阻值大大減小。測穩(wěn)壓管的擊穿電壓，使其阻值大大減小。3用萬用表測試雙向二極管的方法（1）將萬用表置于）將萬用表置于“R1 k”擋或擋或“R10 k”擋，測量雙向擋，測量雙向二極管的正反向電阻。因為雙向二極管的轉折電壓值均在二極管的正反向電阻。因為雙向二極管的轉折電壓值均在20 V以上，所以測量一個正常的雙向二極管的正、反向電阻以上，所以測量一個正常的雙向二極管的正、反向電阻的阻值都應是無窮大。的阻值都應是無窮大。電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別（2）外加電源測量法。）外加電源測量法。 給雙向二極管

48、外加一個能高于雙向二極管轉折電壓的給雙向二極管外加一個能高于雙向二極管轉折電壓的電源，一般小管子電源，一般小管子50 V就夠了。測量時，將萬用表的電流就夠了。測量時，將萬用表的電流擋串接在電路中，逐漸增加電源電壓，當電流表的指針有擋串接在電路中，逐漸增加電源電壓，當電流表的指針有較明顯擺動時，就說明該雙向二極管導通了，此時的電壓較明顯擺動時，就說明該雙向二極管導通了，此時的電壓就可認為是雙向二極管的轉折電壓。就可認為是雙向二極管的轉折電壓。然后再改變電源的極性，可測出雙向二極管另一方向的然后再改變電源的極性，可測出雙向二極管另一方向的轉折電壓。兩次轉折電壓值的差，即為轉折電壓偏差值轉折電壓。兩次轉折電壓值的差，即為轉折電壓偏差值 UB，雙向二極管的轉折電壓偏差值，雙向二極管的轉折電壓偏差值 UB越小越好。越小越好。電子元器件檢測與識別電子元器件檢測與識別技能與技巧技能與技巧 穩(wěn)壓管與普通二極管的區(qū)分方法穩(wěn)壓管與普通二極管的區(qū)分方法常用穩(wěn)壓管的外形與普通小功率整流二極管的外形基本相似。當其殼體常用穩(wěn)壓管的外形與普通小功率整流二極管的外形基本相似。當其殼體上的型號標記清楚時，可根據型號加以鑒別。當其型號標志脫落時