變薄外加正向電壓變厚加反向電壓

eee

~eee??

e-?*ee由ei

epee?eN

—內(nèi)電場---內(nèi)電場

外電場一外電場

結(jié)論：PN結(jié)導(dǎo)通結(jié)論：PN結(jié)截止

2）二極管的主要特性

（1）加正向電壓導(dǎo)通，內(nèi)部電阻較小。

（2）加反向電壓截止，內(nèi)部電阻較大。

單向?qū)щ娦允且粯O管的最重量的特性。

3.二極管的伏安特性曲線

二極管的伏安特性也就是PN結(jié)的伏安特性。把二極管的電流隨外加

偏置電壓的變化規(guī)律，稱為二極管的伏安特性，以曲線的形式描繪出來，就

是伏安特性曲線。二極管的伏安特性曲線如圖1-12所示，下面分三部分對

二極管的伏安特性曲線進(jìn)行分析。

正向特性

特點(diǎn)：非線性PN

反向擊穿

電壓l（BR）

?導(dǎo)通壓降

U

反向電流

在一定電壓

硅管0.5V,錯(cuò)

范圍內(nèi)保持t釬N

常數(shù)。管0.八。

反向特性

外加電壓大于死區(qū)電

外加電壓大于反向擊穿壓二極管才能導(dǎo)通。

電壓二極管被擊穿，失去

單向?qū)щ娦浴?/p>

4.主要參數(shù)

（1）最大整流電流IoM

二極管長期使用時(shí)，允許流過二極管的最大正向平均電流。

（2）反向擊穿電壓UBR

二極管反向擊穿時(shí)的電壓值。擊穿時(shí)反向電流劇增，二極管的單向?qū)щ娦员?/p>

破壞，甚至過熱而燒壞。手冊上給出的最高反向工作電壓LWRM一般是UBR案例教學(xué)

的一半。法

（3）反向電流IR

指二極管加反向峰值工作電壓時(shí)的反向電流。反向電流大，說明管子

的單向?qū)щ娦圆睿虼朔聪螂娏髟叫≡胶谩７聪螂娏魇軠囟鹊挠绊懀瑴囟仍?/p>

高反向電流越大。硅管的反向電流較小，楮管的反向電流要比硅管大幾十

到幾百倍。

以上均是二極管的直流參數(shù),二極管的應(yīng)用是主要利用它的單向?qū)щ娦裕饕?/p>

應(yīng)用于整流、限幅、保護(hù)等等。下面介紹兩個(gè)交流參數(shù):（15分

鐘）

（4）微變電阻6

練習(xí)法

rD是二極管特性曲線上工作點(diǎn)Q附近電壓的變化與電流的變化之比:

（5分

顯然,rD是kQ附近的微小變化區(qū)域內(nèi)的電阻。鐘）

歸納法

二極管:死區(qū)電壓=0.5V,正向壓降》0.7V（硅二極管）總結(jié)法

理想二極管：死區(qū)電壓=0,正向壓降=0

四、課堂練習(xí)（2分

分析下面三幅圖中二極管的工作情況,并計(jì)算各圖UAB的電壓值？鐘）

答案：1）UAB=5.3V；2）UAB=0V；3）UAB=6.7V；

五、教學(xué)小結(jié)

半導(dǎo)體的基本概念、二極管工作特性、伏安特性以及工作狀態(tài)的判斷。

六、布置作業(yè)及預(yù)習(xí)

1.布置作業(yè):P9頁習(xí)題1.234題;

2.預(yù)習(xí)：§1?2特殊二極管介紹

七、教學(xué)后記

海南省三亞技工學(xué)校海

南三亞中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校理論課教案

任課教師任課

部普艷11電氣雨露科目電子技術(shù)基礎(chǔ)

姓名班級

授課口期第1周星期2（2月14口）本教案授課節(jié)數(shù)2審批1

課題§1?2半導(dǎo)體二極管

課型理論課

1.知識目標(biāo):使學(xué)生掌握二極管的應(yīng)用及幾種特殊二極管的用途和作用。

2.能力目標(biāo):使學(xué)生對二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理有更具體的了解及認(rèn)識。

教學(xué)

3.德育目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)優(yōu)良的道德品質(zhì)，及良好的職業(yè)道德。

目的

3.德育目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)優(yōu)良的道德品質(zhì)，及良好的職業(yè)道德。

3德.育目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)優(yōu)良的道德品質(zhì)，及良好的職業(yè)道德。

教學(xué)

2.使學(xué)生掌握二極管的應(yīng)用及幾種特殊二極管的用途和作用。

重點(diǎn)

教學(xué)

2.使學(xué)生掌握二極管的應(yīng)用及幾種特殊二極管的用途和作用。

難點(diǎn)

1.教學(xué)教具:實(shí)物教具

2.教學(xué)方法：講解法、提問啟發(fā)法、談話教學(xué)法、討論教學(xué)法、案例教學(xué)法、歸

教學(xué)方法納總結(jié)法

教學(xué)手段2.教學(xué)方法：講解法、提問啟發(fā)法、談話教學(xué)法、討論教學(xué)法、案例教學(xué)法、歸納

教具設(shè)備總結(jié)法

2.教學(xué)方法：講解法、提問啟發(fā)法、談話教學(xué)法、討論教學(xué)法、案例教學(xué)法、歸

納總結(jié)法

課前準(zhǔn)備：教室、教學(xué)教具的準(zhǔn)備落實(shí)到位

教學(xué)過程（含課前準(zhǔn)備、組織教學(xué)、復(fù)習(xí)提問、導(dǎo)入新課、講授新課、練習(xí)鞏固新課、總

結(jié)、布置作業(yè)及預(yù)習(xí)；板書板畫設(shè)計(jì)與時(shí)間分配）

教學(xué)過程備注

一、組織教學(xué)：

（1）由班長組織學(xué)生提前5分鐘進(jìn)入課堂點(diǎn)名考勤；檢查學(xué)生著裝，儀容儀表，

準(zhǔn)備上課。

（2）上課，師生問候：師：“上課！”，班長：“起立！”，師：“同學(xué)們

好！”，生：“老師好！”，師“請坐！”

二、復(fù)習(xí)提問：

二極管的導(dǎo)通特性：（3分

正偏導(dǎo)通、反偏截止的特點(diǎn)。鐘）

提問法

三、導(dǎo)入新課：備注

二極管在電子技術(shù)中廣泛地應(yīng)用于整流、限幅、鉗位、開關(guān)、穩(wěn)壓、檢波（2分

鐘）

等方面，大多是利用其正偏導(dǎo)通、反偏截止的特點(diǎn)。導(dǎo)入法

§1-2半導(dǎo)體二極管

四、講授新課

板書

1.二極管在電子技術(shù)中的應(yīng)用

1）整流應(yīng)用

利用二極管的單向?qū)щ娦钥梢园汛笮『头较蚨甲兓恼医涣麟娮優(yōu)閱蜗?/p>

脈動(dòng)的直流電，如圖1-15所示、這種方法簡單、經(jīng)濟(jì)，在日常生活及電子電路

中經(jīng)常采用。根據(jù)這個(gè)原理，還可以構(gòu)成整流效果更好的單相全波、單相橋式

（25分

鐘）

講述法

談話法

講解法

（a）二極管整流電路；（b）輸入與輸出波形

2）限幅應(yīng)用

利用二極管的單向?qū)щ娦裕瑢⑤斎腚妷合薅ㄔ谝蟮姆秶畠?nèi)，叫

做限幅。

圖1-16二極管的限幅應(yīng)用

圖1-16（a）所示的雙向限幅電路中，交流輸入電壓ui和直流電壓E1都對二極

管VD1起作川；相應(yīng)的VD2也同時(shí)受ui和E2的控制。在假設(shè)VD1.VD2為

理想二極管時(shí)，有如下限幅過程發(fā)生：當(dāng)輸入電壓ui>3VE寸，VD1導(dǎo)通，VD2

截止，uo=3V；當(dāng)uiV-3V時(shí)，VD2導(dǎo)通，VD1截止，uo=-3V；當(dāng)ui在一3

V與+3V之間時(shí)，VD1和VD2均截止，因此uo=ui,輸出波形如圖1-16（b）所

3）穩(wěn)壓應(yīng)用

利用二極管反向擊穿特性實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓時(shí)工作在反向電

擊穿狀態(tài),反向電壓應(yīng)大于穩(wěn)壓電壓。

4）開關(guān)應(yīng)用

在數(shù)字電路中經(jīng)常將半導(dǎo)體二極管作為開關(guān)元件來使用，因?yàn)槎O管

具有單向?qū)щ娦裕梢韵喈?dāng)于一個(gè)受外加偏置電壓控制的無觸點(diǎn)開關(guān)。

與CVD

o—1|—r——附「5憶電路卜+10V

圖1-17二極管的開關(guān)應(yīng)用

如圖1-17所示，為監(jiān)測發(fā)電機(jī)組工作的某種儀表的部分電路。其中

US是需要定期通過二極管VD加入記憶電路的信號，ui為控制信號。

當(dāng)控制信號ui=10V時(shí)，VD的負(fù)極電位被抬高，二極管截止，相當(dāng)于“開關(guān)斷

開”，us不能通過VD；當(dāng)ui=0V時(shí)，VD正偏導(dǎo)通，us可以通過VD加入記憶

電路。此時(shí)二極管相當(dāng)于“開關(guān)閉合”情況。這樣，二極管VD就在信號ui的

控制下，實(shí)現(xiàn)了接通或關(guān)斷us信號的作用。

2.二極管的識別與簡單測試

1）二極管的極性判別

有的二極管從外殼的形狀上可以區(qū)分電極；有的二極管的極性用符號印

在外殼上，箭頭指向的一端為負(fù)極；還有的二極管用色環(huán)或色點(diǎn)來標(biāo)志（靠近色

環(huán)的一端是負(fù)極，有色點(diǎn)的一端是正極）。

2）性能測試

二極管正.反向電阻的測量值相差愈大愈好，一般二極管的正向電阻測量值為

幾百歐姆，反向電阻為幾十千歐姆到幾百千歐姆。如果測得正、反向電阻均為

無窮大，說明內(nèi)部斷路；若測量值均為零，則說明內(nèi)部短路；如測得正、反向

電阻幾乎一樣大，這樣的二極管已經(jīng)失去單向?qū)щ娦裕瑳]有使用價(jià)值了。

3.特殊二極管

1）穩(wěn)壓二極管的伏安特性曲線

穩(wěn)壓二極管簡稱穩(wěn)壓管，是一種用特殊工藝制造的面結(jié)型硅半導(dǎo)體二

極管，可以穩(wěn)定地工作于擊穿區(qū)而不損壞。穩(wěn)壓二極管的外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)

均與普通二極管相似，其電路符號、伏安特性曲線如圖1-18所示。

案例教學(xué)

法

（G（b）

圖1-18穩(wěn)壓二極管的伏安特性曲線與電路符號

（a）伏安特性曲線；（b）電路符號

2）發(fā)光二極管與光電二極管

（1）發(fā)光二極管

發(fā)光二極管屬于電光轉(zhuǎn)換器件的一種，是可以將電能直接轉(zhuǎn)換成光能的

半導(dǎo)體器件,簡稱“LED”，是英文LightEmittingDiode的縮寫，其電路符

號如圖1-19所示。

（2）發(fā)光二極管也具有單向?qū)щ娦裕寒?dāng)外加反偏電壓時(shí)，二極管截

止，不發(fā)光；當(dāng)外加正偏電壓導(dǎo)通時(shí)，因流過正向電流而發(fā)

光。其發(fā)光機(jī)理是由于正偏時(shí)電子與空穴復(fù)合并釋放出能量所

致，而顏色與發(fā)光二極管的材料和摻雜元素有關(guān)。發(fā)光二極管

可以分為發(fā)不可見光和發(fā)可見光兩種。前者有發(fā)紅外光的碑化

像發(fā)光二極管等；后者有發(fā)紅光、黃光、綠光以及藍(lán)光和紫光

的發(fā)光二極管等。

（3）發(fā)光二極管的工作電流一般約為幾至幾十毫安，正偏電壓比普通

二極管要高，約為1.5?3V,具有功耗小，體積小，可直接與集

成電路連接使用的特點(diǎn)。并且穩(wěn)定、可靠、長壽（105?106

小時(shí)）、光輸出響應(yīng)速度快（1-100MHz）,應(yīng)用十分方便和

廣泛，除應(yīng)用于信號燈指示（儀器儀表、家電等）、數(shù)字和字

符指示（接成七段顯示數(shù)碼管）等發(fā)光顯示方式以外，另一種

重要應(yīng)用是將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘枺ㄟ^光纜傳輸，接受端配合

光電轉(zhuǎn)換器件再現(xiàn)電信號，實(shí)現(xiàn)光電耦合、光纖通信等應(yīng)用。

（4）光電二極管

光電二極管又稱光敏二極管，是?種將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的特殊二極

管。它的反向電流隨光照強(qiáng)度的增加而上升，通常在管殼備有一個(gè)玻璃窗

口以接受光照。其外形和符號如圖所示。

光電二極管工作在反向偏置狀態(tài)。當(dāng)管殼上的玻璃窗口無光照時(shí),反向

電流很小,稱為暗電流；有光照時(shí)反向電流很大,稱為亮電流,且光照越強(qiáng)，

亮電流越大。如果在外電路接上負(fù)載,便可獲得隨光照強(qiáng)弱而變化的電信

號。是光電二極管的基本應(yīng)用電路，無光照時(shí)，負(fù)載RL上無電壓；有光照

時(shí)，亮電流在RL上轉(zhuǎn)換為電壓輸出，從而實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。光敏二極管的電

路符號如圖1-20所示。

比土'

（（12分

光電二極管發(fā)光二極管鐘）

3）變?nèi)荻O管練習(xí)法

我們在討論半導(dǎo)體二極管時(shí)已經(jīng)知道：二極管在高頻應(yīng)用時(shí)，必須要（2分

考慮結(jié)電容的影響，而所謂的變?nèi)荻O管，就是結(jié)電容隨反向電壓的增加鐘）

而減小的二極管。圖1-22（a）所示為變?nèi)荻O管的電路符號，圖1-22歸納法

（b）為某種變?nèi)荻O管的特性曲線。總結(jié)法

（1分

鐘）

6

(a)

結(jié)電容由勢壘電容CB和擴(kuò)散電容CD兩部分組成。

我們知道，當(dāng)PN結(jié)兩端的電壓發(fā)生改變時(shí)，會(huì)使空間電荷區(qū)寬度發(fā)生

改變，空間電荷區(qū)存儲電荷的多少發(fā)生變化就表現(xiàn)為PN結(jié)的電容效應(yīng)。

在二極管正偏的多子擴(kuò)散過程中，多子擴(kuò)散到對方區(qū)域后，在對方區(qū)域形

成一定的濃度梯度，越靠近PN結(jié)處的濃度越大，這個(gè)梯度隨外加正向電壓

的大小而增減，這也是一種存、放電荷的作用。所以我們可以得到圖1-23

所示的PN結(jié)（二極管）高頻等效電路。

o---G

TJ

圖1-23PN結(jié)的高頻等效電路

五、課堂練習(xí)

課本的第6題

六、教學(xué)小結(jié)

半導(dǎo)體的基本概念、二極管二作特性、伏安特性以及工作狀態(tài)的判斷。

七、布置作業(yè)及預(yù)習(xí)

1.布置作業(yè)：P9頁習(xí)題7題;

2.預(yù)習(xí)：§2-1半導(dǎo)體三極管

七、教學(xué)后記

海南省三亞技工學(xué)校海

南三亞中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校理論課教案

任課教師任課

部普艷11電氣雨露科目電子技術(shù)基礎(chǔ)

姓名班級

授課口期第1周星期3（2月15日）本教案授課節(jié)數(shù)2審批1

課題§2-1半導(dǎo)體三極管

課型理論課

1.知識目標(biāo):使學(xué)生掌握三極管的結(jié)構(gòu)、符號、類型及其電流的放大作用。

2.能力目標(biāo):使學(xué)生對三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及放大工作原理有更具體的了解及認(rèn)識。

教學(xué)

3.德育目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)優(yōu)良的道德品質(zhì)，及良好的職業(yè)道德。

目的

3.德育目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)優(yōu)良的道德品質(zhì)，及良好的職業(yè)道德。

3德.育目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)優(yōu)良的道德品質(zhì)，及良好的職業(yè)道德。

教學(xué)

3.使學(xué)生掌握三極管的結(jié)構(gòu)、符號、類型及其電流的放大作用。

重點(diǎn)

教學(xué)

3.使學(xué)生掌握三極管的結(jié)構(gòu)、符號、類型及其電流的放大作用。

難點(diǎn)

1.教學(xué)教具:實(shí)物教具

2.教學(xué)方法：講解法、提問啟發(fā)法、談話教學(xué)法、討論教學(xué)法、案例教學(xué)法、歸

教學(xué)方法納總結(jié)法

教學(xué)手段2.教學(xué)方法：講解法、提問啟發(fā)法、談話教學(xué)法、討論教學(xué)法、案例教學(xué)法、歸納

教具設(shè)備總結(jié)法

2.教學(xué)方法：講解法、提問啟發(fā)法、談話教學(xué)法、討論教學(xué)法、案例教學(xué)法、歸

納總結(jié)法

課前準(zhǔn)備：教室、教學(xué)教具的準(zhǔn)備落實(shí)到位

教學(xué)過程（含課前準(zhǔn)備、組織教學(xué)、復(fù)習(xí)提問、導(dǎo)入新課、講授新課、練習(xí)鞏固新課、總

結(jié)、布置作業(yè)及預(yù)習(xí)；板書板畫設(shè)計(jì)與時(shí)間分配）

教學(xué)過程備注

一、組織教學(xué)：

(1)由班長組織學(xué)生提前5分鐘進(jìn)入課堂點(diǎn)名考勤；檢查學(xué)生著裝，儀容儀表，

準(zhǔn)備上課。

(2)上課，師生問候：師：“上課！”，班長：“起立！”，師：“同學(xué)們

好！”，生：“老師好！”，師“請坐！”

二、復(fù)習(xí)提問：

二極管在電子電路中幾種應(yīng)用：(3分

整流、鉗位、限幅、穩(wěn)壓、開關(guān)、檢波。鐘)

提問法

三、導(dǎo)入新課：備注

生活中如擴(kuò)音器怎樣將聲音放大？話筒將聲音信號轉(zhuǎn)換成微弱的電信號,經(jīng)放（2分

鐘）

大電路放大后，變成大功率的電信號,推動(dòng)揚(yáng)聲器,再還原為較強(qiáng)的聲音信號。放導(dǎo)入法

大電路乂稱放大器,而它的核心元件,主要就是三極管和場效應(yīng)管。

§2-1半導(dǎo)體三極管

板書

四、講授新課

I.三極管基本結(jié)構(gòu)

1）基本結(jié)構(gòu)及符號

C―電極C集電極

X1

（25分

鐘）

講述法

談話法

基極甚極

講解法

TT

e發(fā)射極e發(fā)射極

(a)(b)

圖21均T的結(jié)構(gòu)示意圖和符號

（a）NPN型：（b）PNP型

2）部分三極管外形

2

2.三極管的分類

1）按材料分：硅管、錯(cuò)管

2）按結(jié)構(gòu)分：NPN、PNP

3）按使用頻率分:低頻管、高頻管

4）按功率分：小功率管v500mW：中功率管0.5?1W：大功率管＞I

Wo

3.三極管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

集電區(qū)：集電極

.面積最大

基區(qū)：最薄，

摻雜濃度最低

集電結(jié)

基極P

N

發(fā)射結(jié)

E發(fā)射區(qū)：摻

雜濃度最高,

發(fā)射極

4.三極管的放大的條件

1）三極管放大外部條件

發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏

從電位的角度看:

NPNPNP

發(fā)射結(jié)正偏VB>VE