晶体二极管的测量

1、3.5 3.5 晶体二极管的测量晶体二极管的测量会识别半导体二极管；会识别半导体二极管；会检测半导体二极管；会检测半导体二极管；会选用半导体二极管。会选用半导体二极管。半导体二极管的检测及应用半导体二极管的检测及应用二极管电路的检测及应用二极管电路的检测及应用教学目标教学目标教学重点教学重点教学难点教学难点关联知识关联知识一、二极管识别与检测识别一、二极管识别与检测识别1、分类、分类（1）按材料分：硅管、锗管；）按材料分：硅管、锗管；（2）按）按PN结面积：结面积：点接触型点接触型（电流小，高频应用）（电流小，高频应用）;面接触型面接触型（电流大，用于整流）；电流大，用于整流）；整流二极管：把

2、交流电变成直流电的二极管。整流二极管：把交流电变成直流电的二极管。稳压二极管：利用反向击穿特性进行稳压的二极管。稳压二极管：利用反向击穿特性进行稳压的二极管。发光二极管：电能转变成光能的二极管。发光二极管：电能转变成光能的二极管。光电二极管：将光信号转变为电信号的二极管。光电二极管：将光信号转变为电信号的二极管。变容二极管：能改变变容二极管：能改变PNPN结电容量的二极管。结电容量的二极管。 （3）按用途：）按用途： 玻璃壳二极管、塑料封装二极管、金属封装二极管、大玻璃壳二极管、塑料封装二极管、金属封装二极管、大功率螺栓状金属壳二极管、微型二极管、片状二极管。功率螺栓状金属壳二极管、微型二极管

3、、片状二极管。（4）按外壳封装材料可分为：）按外壳封装材料可分为：2、二极管的命名及外形和符号、二极管的命名及外形和符号 一般二极管的一般二极管的外形和符号，如图外形和符号，如图所示。所示。二极管的命名二极管的命名国产二极管的型号命名由五部分组成，国产二极管的型号命名由五部分组成，第一部分用数字第一部分用数字“2”表示二极管，表示二极管，第二部分用字母表示材料和极性，第二部分用字母表示材料和极性，第三部用字母表示类型，第三部用字母表示类型，第四部分用数字表示序号，第五部分用字母表示规格。第四部分用数字表示序号，第五部分用字母表示规格。序号（用数字表示）类型（字母表示）材料和极性（用字母表示）二

4、极管2*规格（字母）二、二极管的型号命名国家标准对半导体器件型号的命名举例如下：国家标准对半导体器件型号的命名举例如下：用数字表示器件序号用数字表示器件序号用汉语拼音表示器件的类型用汉语拼音表示器件的类型用数字表示器件的电极数目用数字表示器件的电极数目用汉语拼音表示器件的材料和极性用汉语拼音表示器件的材料和极性半导体器件的命名方式半导体器件的命名方式第一部分第一部分数字数字 字母字母 字母字母(汉拼汉拼) 数字数字 字母字母(汉拼汉拼) 电极数电极数 材料和极性材料和极性 器件类型器件类型 序号序号 规格号规格号2 二极管二极管3 三极管三极管第二部分第二部分第三部分第三部分A 锗材料锗材料

5、N 型型B 锗材料锗材料 P 型型C 硅材料硅材料 N 型型D 硅材料硅材料 P 型型A 锗材料锗材料 PNPB 锗材料锗材料 NPNC 硅材料硅材料 PNPD 硅材料硅材料 NPNP 普通管普通管W 稳压管稳压管Z 整流管整流管K 开关管开关管U 光电管光电管X 低频小功率管低频小功率管G 高频小功率管高频小功率管D 低频大功率管低频大功率管A 高频大功率管高频大功率管第四部分第四部分第五部分第五部分例：例： 2CP 2AP 2CZ 2CW 普通硅二极管普通硅二极管 普通锗二极管普通锗二极管 硅硅整流二极管整流二极管 硅硅稳压二极管稳压二极管 3、特性：单向导电性、特性：单向导电性P型：半导

6、体中多数载流子为空穴，少数载流子为电子，称为型：半导体中多数载流子为空穴，少数载流子为电子，称为P型半导体。型半导体。N型：半导体中，多数载流子为电子，少数载流子为空穴，称型：半导体中，多数载流子为电子，少数载流子为空穴，称为为N型半导体。型半导体。PN结：结：N型和型和P型半导体之间的特殊薄层叫做型半导体之间的特殊薄层叫做PN结。结。 a PN结 图6-41 PN结的单向导电特性b 反向截止 c正向导通 PN结的单向导电特性当当PN结两端加上反向电压时结两端加上反向电压时, ,因电子流向负极，空穴流向正极。使因电子流向负极，空穴流向正极。使半导体的特殊薄层增厚，电流无法通过（如图半导体的特殊

7、薄层增厚，电流无法通过（如图b所示）。所示）。当当PN结两端加上正向电压时结两端加上正向电压时, ,因电子流向正极，而空穴流向负极。因电子流向正极，而空穴流向负极。使半导体的特殊薄层减薄，使电流流过（如图使半导体的特殊薄层减薄，使电流流过（如图c所示）。所示）。结论：二极管正偏导通，反偏截止。结论：二极管正偏导通，反偏截止。这一导电特性称为二极管的单向导电性。这一导电特性称为二极管的单向导电性。 4、二极管的主要参数（1）最大整流电流IFM ：二极管长期工作时允许通过的最大正向平 均电流，超过会发热或损坏（2）最大反向工作电压URM ：二极管运行时允许承受的最大反向电压，超过会被击穿（3）反向

8、电流IR ：二极管承受了正常的反向工作电压、没有反向击穿时的反向电流值，反向电流越小越好（4）导通电阻：在二级管两端加正向直流电压导通时，该电压与流过二极管的电流之比，一般为几十到几千欧姆（5）极间电容：二极管两极间存在的电容效应，低频可忽略，高频时影响交流阻抗三、二极管的识别与检测三、二极管的识别与检测 1、普通二极管的识别与检测普通二极管的识别与检测 2、发光二极管的识别与检测发光二极管的识别与检测 4、用数字万用表检测二极管用数字万用表检测二极管 3、稳压二极管的识别与检测稳压二极管的识别与检测 1、普通二极管的识别与检测普通二极管的识别与检测（1）极性的判别）极性的判别 直接读取和仪器

9、测量直接读取和仪器测量用色环来标志电极有色标的一端为二极管的负极有色标的一端为二极管的负极（2）模拟万用表判别极性）模拟万用表判别极性 将万用表置于将万用表置于R100档或档或R1k档，两表笔分档，两表笔分别接二极管的两个电极，测出一个结果后，对调两别接二极管的两个电极，测出一个结果后，对调两表笔，再测出一个结果。两次测量的结果中，有一表笔，再测出一个结果。两次测量的结果中，有一次测量出的次测量出的阻值较大阻值较大（为反向电阻），一次测量出（为反向电阻），一次测量出的阻值较小（为正向电阻）。在阻值较小的一次测的阻值较小（为正向电阻）。在阻值较小的一次测量中，黑表笔接的是二极管的正极，红表笔接的

10、是量中，黑表笔接的是二极管的正极，红表笔接的是二极管的负极。二极管的负极。R1档和档和R10档电档电流太大流太大R10k档电压太大档电压太大晶体二极管管脚识别的检测。晶体二极管管脚识别的检测。l l 将万用表置于将万用表置于“R1K”挡，两表笔分别接到二极管的两端，挡，两表笔分别接到二极管的两端，l l 测得的电阻值较小，则为二极管的正向电阻，这时与黑表笔（即表测得的电阻值较小，则为二极管的正向电阻，这时与黑表笔（即表内电池正极）接的是二极管的正极，与红表笔（即表内电池负极）接内电池正极）接的是二极管的正极，与红表笔（即表内电池负极）接的是二极管的负极。的是二极管的负极。l l 如调换表棒，正

11、常的二极管其反向电阻接近于无穷大。如调换表棒，正常的二极管其反向电阻接近于无穷大。步骤：步骤：a b注意注意：万用表的黑表笔接万用表的黑表笔接表内电池的正极！表内电池的正极！2、测试原理、测试原理电阻挡的刻电阻挡的刻度是反向的度是反向的问题问题：正极正极负极负极红表笔接二级管的哪个极？红表笔接二级管的哪个极？ 当测得电阻较小时，黑表笔接二级管的当测得电阻较小时，黑表笔接二级管的 哪个极？哪个极？电阻电阻小小二级管正二级管正偏偏电阻电阻大大二级管反二级管反偏偏问题：问题：负极负极正极正极当测得电阻较大时，黑表笔接二级管的当测得电阻较大时，黑表笔接二级管的 哪个极？哪个极？红表笔接二级管的哪个极？

12、红表笔接二级管的哪个极？ 学生练习：用万用表测量各二极管的正反向电阻，并判别极性 管子名称整流二极管发光二极管稳压二极管R100正向电阻反向电阻R1K正向电阻反向电阻用万用表测发光二极管用万用表测发光二极管, 可用万用表欧姆档的最高可用万用表欧姆档的最高档档(R10K)问题：为什么用万用表的不同电阻档测量二极管的电问题：为什么用万用表的不同电阻档测量二极管的电阻时，会得到不同的电阻值？阻时，会得到不同的电阻值？由于二级管的伏安特性是非线性的，由于二级管的伏安特性是非线性的，故选用万用表不同量程测量同一个故选用万用表不同量程测量同一个二极管时，通过二极管的正向电流二极管时，通过二极管的正向电流大

13、小不等，因此测出的正向电阻也大小不等，因此测出的正向电阻也不尽相同。不尽相同。二、二级管性能测试二、二级管性能测试正向电阻反向电阻管子好坏较小较大00正向电阻比较接近好好短路损坏短路损坏开路损坏开路损坏管子质量不佳管子质量不佳 （2）单向导电性能的检测及好坏的判断）单向导电性能的检测及好坏的判断 通常，锗材料二极管的正向电阻值为通常，锗材料二极管的正向电阻值为1k左右，反向左右，反向电阻值为电阻值为300k左右。硅材料二极管的电阻值为左右。硅材料二极管的电阻值为5 k左右，左右，反向电阻值为反向电阻值为（无穷大）。正向电阻越小越好，反向电（无穷大）。正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。正、反向

14、电阻值相差越悬殊，说明二极管的阻越大越好。正、反向电阻值相差越悬殊，说明二极管的单向导电特性越好。单向导电特性越好。 若测得二极管的正、反向电阻值均接近若测得二极管的正、反向电阻值均接近0或阻值较小，或阻值较小，则说明该二极管内部已则说明该二极管内部已击穿短路击穿短路或漏电损坏。若测得二极或漏电损坏。若测得二极管的正、反向电阻值均为无穷大，则说明该二极管已管的正、反向电阻值均为无穷大，则说明该二极管已开路开路损坏损坏。锗和硅二极管的区分检测锗和硅二极管的区分检测由于锗二极管和硅二极管的正向管电阻不同，因此可以用测量由于锗二极管和硅二极管的正向管电阻不同，因此可以用测量二极管正向电阻的方法来区分

15、锗二极管和硅二极管二极管正向电阻的方法来区分锗二极管和硅二极管( (如图如图6-476-47所所示示) )。选用选用R R1K1K档；档； 判别；判别； a 锗管 b硅管 图6-47锗和硅二极管的区分检测如果正向电阻小于如果正向电阻小于1K 则为锗二极管，则为锗二极管，如果正向电阻为如果正向电阻为15K，则为硅二极管。，则为硅二极管。 （3）反向击穿电压的检测）反向击穿电压的检测 二极管反向击穿电压（耐压值）可以用晶体管直流参数测试表二极管反向击穿电压（耐压值）可以用晶体管直流参数测试表测量。其方法是：测量二极管时，应将测试表的测量。其方法是：测量二极管时，应将测试表的“NPN/PNP”选择选

16、择键设置为键设置为NPN状态，再将被测二极管的正极接测试表的状态，再将被测二极管的正极接测试表的“C”插孔插孔内，负极插入测试表的内，负极插入测试表的“e”插孔，然后按下插孔，然后按下“V”键，测试表即可指键，测试表即可指示出二极管的反向击穿电压值。示出二极管的反向击穿电压值。 也可用兆欧表和万用表来测量二极管的反向击穿电压、测量时也可用兆欧表和万用表来测量二极管的反向击穿电压、测量时被测二极管的负极与兆欧表的正极相接，将二极管的正极与兆欧表被测二极管的负极与兆欧表的正极相接，将二极管的正极与兆欧表的负极相连，同时用万用表（置于合适的直流电压档）监测二极管的负极相连，同时用万用表（置于合适的直

17、流电压档）监测二极管两端的电压。摇动兆欧表手柄（应由慢逐渐加快），待二极管两端两端的电压。摇动兆欧表手柄（应由慢逐渐加快），待二极管两端电压稳定而不再上升时，此电压值即是二极管的反向击穿电压。电压稳定而不再上升时，此电压值即是二极管的反向击穿电压。 （1）单色发光二极管的检测）单色发光二极管的检测 目测极性目测极性 判别红外发光二极管的正、负电极。红外发光二极管有两个判别红外发光二极管的正、负电极。红外发光二极管有两个引脚，通常长引脚为正极，短引脚为负极。因红外发光二极管呈引脚，通常长引脚为正极，短引脚为负极。因红外发光二极管呈透明状，所以管壳内的电极清晰可见，内部电极较宽较大的一个透明状，所

18、以管壳内的电极清晰可见，内部电极较宽较大的一个为负极，而较窄且小的一个为正极。为负极，而较窄且小的一个为正极。 2、发光二极管的识别与检测发光二极管的识别与检测发光二极管发光二极管金属片大的金属片大的一端为负极一端为负极管脚短的为管脚短的为负极负极 （1）单色发光二极管的检测）单色发光二极管的检测 用指针式万用表检测极性用指针式万用表检测极性 在万用表外部附接一节在万用表外部附接一节1.5V干电池，将万用表置干电池，将万用表置R10或或R100挡。这种接法就相当于给万用表串接上了挡。这种接法就相当于给万用表串接上了1.5V电压，使电压，使检测电压增加至检测电压增加至3V(发光二极管的开启电压为

19、发光二极管的开启电压为2V)。检测时，用。检测时，用万用表两表笔轮换接触发光二极管的两管脚。若管子性能良好，万用表两表笔轮换接触发光二极管的两管脚。若管子性能良好，必定有一次能正常发光，此时，黑表笔所接的为正极，红表笔必定有一次能正常发光，此时，黑表笔所接的为正极，红表笔所接的为负极。所接的为负极。 2、发光二极管的识别与检测发光二极管的识别与检测 （2）红外发光二极管的检测）红外发光二极管的检测 将万用表置于将万用表置于R1K挡，测量红外发光二极挡，测量红外发光二极管的正、反向电阻，通常，正向电阻应在管的正、反向电阻，通常，正向电阻应在30K左左右，反向电阻要在右，反向电阻要在500K以上，

20、这样的管子才可正以上，这样的管子才可正常使用。要求反向电阻越大越好。常使用。要求反向电阻越大越好。 （3）红外接收二极管的检测）红外接收二极管的检测 识别管脚极性识别管脚极性 目测（从外观上识别）。目测（从外观上识别）。常见的红外接收二极管外观颜色常见的红外接收二极管外观颜色呈黑色。识别引脚时，面对受光窗口，从左至右，分别为正极和呈黑色。识别引脚时，面对受光窗口，从左至右，分别为正极和负极。另外，在红外接收二极管的管体顶端有一个小斜切平面，负极。另外，在红外接收二极管的管体顶端有一个小斜切平面，通常带有此斜切平面一端的引脚为负极，另一端为正极。通常带有此斜切平面一端的引脚为负极，另一端为正极。

21、 用万用表检测（指针式）。用万用表检测（指针式）。将万用表置于将万用表置于R1K挡，用来挡，用来判别普通二极管正、负电极的方法进行检查，即交换红、黑表笔判别普通二极管正、负电极的方法进行检查，即交换红、黑表笔两次测量管子两引脚间的电阻值，正常时，所得阻值应为一大一两次测量管子两引脚间的电阻值，正常时，所得阻值应为一大一小。以阻值较小的一次为准，红表笔所接的管脚为负极，黑表笔小。以阻值较小的一次为准，红表笔所接的管脚为负极，黑表笔所接的管脚为正极。所接的管脚为正极。 检测性能好坏检测性能好坏 用万用表电阻挡测量红外接收二极管正、反向电阻，根据正、用万用表电阻挡测量红外接收二极管正、反向电阻，根据

22、正、反向电阻值的大小，即可初步判定红外接收二极管的好坏。反向电阻值的大小，即可初步判定红外接收二极管的好坏。 （1）判别稳压二极管的极性）判别稳压二极管的极性 目测（从外形上看）。目测（从外形上看）。金属封装稳压二极管管体的正极一金属封装稳压二极管管体的正极一端为平面形，负极一端为半圆面形。塑封稳压二极管管体上印端为平面形，负极一端为半圆面形。塑封稳压二极管管体上印有彩色标记的一端为负极，另一端为正极。有彩色标记的一端为负极，另一端为正极。 用万用表检测（指针式）。用万用表检测（指针式）。测量的方法与普通二极管相测量的方法与普通二极管相同，即用万用表同，即用万用表R1k档，将两表笔分别接稳压二

23、极管的两个档，将两表笔分别接稳压二极管的两个电极，测出一个结果后，再对调两表笔进行测量。在两次测量电极，测出一个结果后，再对调两表笔进行测量。在两次测量结果中，阻值较小那一次，黑表笔接的是稳压二极管的正极，结果中，阻值较小那一次，黑表笔接的是稳压二极管的正极，红表笔接的是稳压二极管的负极。红表笔接的是稳压二极管的负极。 判别稳压二极管的好坏。判别稳压二极管的好坏。若测得稳压二极管的正、反向电若测得稳压二极管的正、反向电阻均很小或均为无穷大，则说明该二极管已击穿或开路损坏。阻均很小或均为无穷大，则说明该二极管已击穿或开路损坏。 3、稳压二极管的识别与检测稳压二极管的识别与检测 （2） 稳压值的测

24、量稳压值的测量 好的稳压管还要有个准确的稳压值，业余条件下怎么估测出这好的稳压管还要有个准确的稳压值，业余条件下怎么估测出这个稳压值呢？不难，再去找一块指针表来就可以了。方法是：先将个稳压值呢？不难，再去找一块指针表来就可以了。方法是：先将一块表置于一块表置于R10k档，其黑、红表笔分别接在稳压管的阴极和阳极，档，其黑、红表笔分别接在稳压管的阴极和阳极，这时就模拟出稳压管的实际工作状态，再取另一块表置于电压档这时就模拟出稳压管的实际工作状态，再取另一块表置于电压档V10V或或V50V（根据稳压值选量程）上，将红、黑表笔分别搭（根据稳压值选量程）上，将红、黑表笔分别搭接到刚才那块表的的黑、红表笔

25、上，这时测出的电压值就基本上是接到刚才那块表的的黑、红表笔上，这时测出的电压值就基本上是这个稳压管的稳压值。说这个稳压管的稳压值。说“基本上基本上”，是因为第一块表对稳压管的，是因为第一块表对稳压管的偏置电流相对正常使用时的偏置电流稍小些，所以测出的稳压值会偏置电流相对正常使用时的偏置电流稍小些，所以测出的稳压值会稍偏大一点，但基本相差不大。稍偏大一点，但基本相差不大。 这个方法只可估测稳压值小于指针表高压电池电压的稳压管。这个方法只可估测稳压值小于指针表高压电池电压的稳压管。如果稳压管的稳压值太高，就只能用外加电源的方法来测量了（这如果稳压管的稳压值太高，就只能用外加电源的方法来测量了（这样

26、看来，我们在选用指针表时，选用高压电池电压为样看来，我们在选用指针表时，选用高压电池电压为15V的要比的要比9V的更适用些）。的更适用些）。3. 用万用表检测稳压二极管用万用表检测稳压二极管 稳压二极管的外型与普通二极管相似，极性判断方法与稳压二极管的外型与普通二极管相似，极性判断方法与普通二极管相同。普通二极管相同。稳压值的判断：稳压值的判断：030V连续可调连续可调直流稳压电源直流稳压电源 v1.5 k 被测管被测管+-+- 也可用低于也可用低于1000V的兆欧表为稳压二极管提供测的兆欧表为稳压二极管提供测试电源。其方法是：将兆欧表正端与稳压二极管的负试电源。其方法是：将兆欧表正端与稳压二

27、极管的负极相接，兆欧表的负端与稳压二极管的正极相接后，极相接，兆欧表的负端与稳压二极管的正极相接后，按规定匀速摇动兆欧表手柄，同时用万用表监测稳压按规定匀速摇动兆欧表手柄，同时用万用表监测稳压二极管两端电压值（万用表的电压档应视稳定电压值二极管两端电压值（万用表的电压档应视稳定电压值的大小而定），待万用表的指示电压指示稳定时，此的大小而定），待万用表的指示电压指示稳定时，此电压值便是稳压二极管的稳定电压值。电压值便是稳压二极管的稳定电压值。 若测量稳压二极管的稳定电压值忽高忽低，则说若测量稳压二极管的稳定电压值忽高忽低，则说明该二极管的性不稳定。明该二极管的性不稳定。在在 R 100或或 R

28、1 k 挡测量挡测量红表笔红表笔是是( (表内电源表内电源) )负极负极，黑表笔黑表笔是是( (表内电源表内电源) )正极正极。 正反向电阻各测量一次，正反向电阻各测量一次， 测量时手不要接触引脚。测量时手不要接触引脚。用指针式万用表检测用指针式万用表检测一般硅管正向电阻为几千欧，锗管一般硅管正向电阻为几千欧，锗管正向电阻为几百欧；反向电阻为几百千正向电阻为几百欧；反向电阻为几百千欧。欧。 正反向电阻相差不大为劣质管。正反向电阻相差不大为劣质管。正反向电阻都是无穷大或零则二极正反向电阻都是无穷大或零则二极管内部断路或短路。管内部断路或短路。 1k 0 0 0 本页有动画设本页有动画设置，每点击鼠标，置，每点击鼠标，演示一步。演示一步。 将数字万用表拨至将数字万用表拨至“二极管、蜂呜二极管、蜂呜”挡，红表笔对黑表笔挡，红表笔对黑表笔有有+28V的电压，此时数字万用表显示的是所测二极管的压的电压，此时数字万用表显示的是所测二极管的压降降(单位为单位为mv)。正常情况下，正向测量时压降为。正常情况下，正向测量时压降为300700，反向测量时为溢出反向测量时为溢出1”。若正反测量均显示。若正反测量均显示“000，说明二极，说明二极管短路