极管开关电路分析与测试.ppt

模拟电子技术 电子与信息工程系 王书杰 课 程 介 绍 1 课程性质 课程介绍课程介绍 本课程是电子类专业的一门的专业基础课。 本课程的前导课程为电路分析，平行课程为 数字电子技术。 2 知识目标 课程介绍课程介绍 常见晶体二极管在电子产品中的应用； 晶体三极管的开关特性和放大特性的应用； 负反馈技术的应用； 集成运算放大器的线性与非线性应用； 音频功放的构成和使用； 直流稳压电源的构成和应用。 3 能力目标 课程介绍课程介绍 能识别与检测常用半导体元器件； 能熟练操作万用表、直流稳压电源、示波器、函 数信号发生器等常用测量仪器仪表； 能根据图纸使用焊接工具完成电路装配； 能借助仪器仪表通过检测分析排除模拟电路硬件 故障。 模块一 可调直流稳压电源设计与制作 模块二 光控开关的设计与制作 模块三 音频功率放大器的设计与制作 4 课程学习模块 课程介绍课程介绍 课堂教学和课后自主学习相结合，培养和锻炼 自学能力； 教材和其他学习资源的合理使用。 5 学习方法 课程介绍课程介绍 可调直流稳压电源设计与制作可调直流稳压电源设计与制作 项目一 可调直流稳压电源设计与制作 任务1 二极管开关电路分析与测试 任务2 直流电压的产生整流滤波电路分析设计 任务3 稳压电路分析与设计 任务4 可调直流稳压电源装配与调试 可调直流稳压电源设计与制作可调直流稳压电源设计与制作 1.1 二极管开关电路分析与测试 学习任务： 1.二极管的结构、符号、分类 2.二极管的单向导电性 3. 二极管电路分析 4.用万用表检测二极管的极性、好坏 5.二极管伏安特性曲线 6.二极管开关电路装配与测试 可调直流稳压电源设计与制作可调直流稳压电源设计与制作 一、二极管的外形和分类 整流二极管发光二极管开关二极管 可调直流稳压电源设计与制作可调直流稳压电源设计与制作 划分方法和种类类说说明 按功能 分 通用型二极管，作为电为电 子开关使用 专门专门 用于整流的二极管 专门专门 用于指示信号的二极管 专门专门 用于直流稳压稳压 的二极管 对对光有敏感作用的二极管 无线电线电 信号的解调调 高频电频电 路中可作为为可变电变电 容器使用 普通二极管 整流二极管 发光二极管 光敏二极管 变容二极管 稳压二极管 检波二极管 二极管的分类 按材料 分 硅二极管硅材料二极管 锗锗二极管锗锗材料二极管 可调直流稳压电源设计与制作可调直流稳压电源设计与制作 二、半导体的导电特性 导体、半导体与绝缘体 （1）导体： 电阻率10-6m； （2）绝缘体：电阻率108m； （3）半导体：电阻率介于导体与绝缘体之间 （1）掺杂特性 （2）热敏特性 （3）光敏特性 半导体的导电特性 可调直流稳压电源设计与制作可调直流稳压电源设计与制作 三、P型半导体和N型半导体 1.本征半导体 纯净的半导体材料称为本征半导体。常用的半导体 材料是单晶硅（Si）和单晶锗（Ge）。本征半导体导电 能力非常弱。 （2） P型半导体 与本征半导体相比，杂质半导体导电能力显著增强。 （1） N型半导体 2.杂质半导体 可调直流稳压电源设计与制作可调直流稳压电源设计与制作 3. PN结形成 将P型半导体和N型半导体采用特殊的制造工艺 结合在一起，就形成了PN结。 PN P区 N区 可调直流稳压电源设计与制作可调直流稳压电源设计与制作 1.二极管的结构 二极管由管芯、管壳和电极三部分组成。 2.二极管的符号 阴极阳极 AK 阳极（正极） 阴极（负极） AK P N 阴极引线阳极引线 PN结 四、二极管的结构和符号 可调直流稳压电源设计与制作可调直流稳压电源设计与制作 五、二极管的单向导电性 加正向电压，二极管导通 电阻很小，电流较大。 （二极管等效为一个闭合 的开关） 反向电流（很小） 正向电流（很大） 加反向电压，二极管截止 电阻非常大，电流较小。 （二极管等效为一个断开 的开关） 结论：二极管是一个电压控制的单向开关 可调直流稳压电源设计与制作可调直流稳压电源设计与制作 1、理想二极管模型 六、理想二极管电路分析 加正向电压导通，二极管相当于闭合的开关，呈短路 加反向电压截止，二极管相当于断开的开关，呈开路 可调直流稳压电源设计与制作可调直流稳压电源设计与制作 2、理想二极管电路分析举例 例 已知电路如图所示，设VD为理想二极管， （1）VDD=2V，求解IO和UO； （2）若二极管正负极对调，再求解IO和UO 解： （1） 二极管导通 可调直流稳压电源设计与制作可调直流稳压电源设计与制作 例 已知电路如图所示，设VD为理想二极管， （1）VDD=2V，求解IO和UO； （2）若二极管正负极对调，再求解IO和UO 解： （2） 二极管截止 可调直流稳压电源设计与制作可调直流稳压电源设计与制作 画出输出电压 的波形。 例 已知电路如图所示，VD为理想二极管， 正半周，二极管 负半周，二极管 导通 截止 可调直流稳压电源设计与制作可调直流稳压电源设计与制作 七、如何判断二极管的极性 1、根据外观判断 +- + -+ - 可调直流稳压电源设计与制作可调直流稳压电源设计与制作 2、使用数字万用表判断 利用数字万用表的“二极管档”进行测量。 （1）若红表笔接二极管正极，黑表笔接二极管负极 万用表显示二极管的导通电压 （2）若红表笔接二极管负极，黑表笔接二极管正极 万用表显示：“1”（表示超出量程） ？如何用数字万用表判断二极管的