电子技术基础教案

变薄外加正向电压变厚加反向电压

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—内电场---内电场

外电场一外电场

结论：PN结导通结论：PN结截止

2）二极管的主要特性

（1）加正向电压导通，内部电阻较小。

（2）加反向电压截止，内部电阻较大。

单向导电性是一极管的最重量的特性。

3.二极管的伏安特性曲线

二极管的伏安特性也就是PN结的伏安特性。把二极管的电流随外加

偏置电压的变化规律，称为二极管的伏安特性，以曲线的形式描绘出来，就

是伏安特性曲线。二极管的伏安特性曲线如图1-12所示，下面分三部分对

二极管的伏安特性曲线进行分析。

正向特性

特点：非线性PN

反向击穿

电压l（BR）

।导通压降

U

反向电流

在一定电压

硅管0.5V,错

范围内保持t钎N

常数。管0.八。

反向特性

外加电压大于死区电

外加电压大于反向击穿压二极管才能导通。

电压二极管被击穿，失去

单向导电性。

4.主要参数

（1）最大整流电流IoM

二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。

（2）反向击穿电压UBR

二极管反向击穿时的电压值。击穿时反向电流剧增，二极管的单向导电性被

破坏，甚至过热而烧坏。手册上给出的最高反向工作电压LWRM一般是UBR案例教学

的一半。法

（3）反向电流IR

指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。反向电流大，说明管子

的单向导电性差，因此反向电流越小越好。反向电流受温度的影响，温度越

高反向电流越大。硅管的反向电流较小，楮管的反向电流要比硅管大几十

到几百倍。

以上均是二极管的直流参数,二极管的应用是主要利用它的单向导电性，主要

应用于整流、限幅、保护等等。下面介绍两个交流参数:（15分

钟）

（4）微变电阻6

练习法

rD是二极管特性曲线上工作点Q附近电压的变化与电流的变化之比:

（5分

显然,rD是kQ附近的微小变化区域内的电阻。钟）

归纳法

二极管:死区电压=0.5V,正向压降》0.7V（硅二极管）总结法

理想二极管：死区电压=0,正向压降=0

四、课堂练习（2分

分析下面三幅图中二极管的工作情况,并计算各图UAB的电压值？钟）

答案：1）UAB=5.3V；2）UAB=0V；3）UAB=6.7V；

五、教学小结

半导体的基本概念、二极管工作特性、伏安特性以及工作状态的判断。

六、布置作业及预习

1.布置作业:P9页习题1.234题;

2.预习：§1・2特殊二极管介绍

七、教学后记

海南省三亚技工学校海

南三亚中等职业技术学校理论课教案

任课教师任课

部普艳11电气雨露科目电子技术基础

姓名班级

授课口期第1周星期2（2月14口）本教案授课节数2审批1

课题§1・2半导体二极管

课型理论课

1.知识目标:使学生掌握二极管的应用及几种特殊二极管的用途和作用。

2.能力目标:使学生对二极管的内部结构及工作原理有更具体的了解及认识。

教学

3.德育目标：培养学生养优良的道德品质，及良好的职业道德。

目的

3.德育目标:培养学生养优良的道德品质，及良好的职业道德。

3德.育目标：培养学生养优良的道德品质，及良好的职业道德。

教学

2.使学生掌握二极管的应用及几种特殊二极管的用途和作用。

重点

教学

2.使学生掌握二极管的应用及几种特殊二极管的用途和作用。

难点

1.教学教具:实物教具

2.教学方法：讲解法、提问启发法、谈话教学法、讨论教学法、案例教学法、归

教学方法纳总结法

教学手段2.教学方法：讲解法、提问启发法、谈话教学法、讨论教学法、案例教学法、归纳

教具设备总结法

2.教学方法：讲解法、提问启发法、谈话教学法、讨论教学法、案例教学法、归

纳总结法

课前准备：教室、教学教具的准备落实到位

教学过程（含课前准备、组织教学、复习提问、导入新课、讲授新课、练习巩固新课、总

结、布置作业及预习；板书板画设计与时间分配）

教学过程备注

一、组织教学：

（1）由班长组织学生提前5分钟进入课堂点名考勤；检查学生着装，仪容仪表，

准备上课。

（2）上课，师生问候：师：“上课！”，班长：“起立！”，师：“同学们

好！”，生：“老师好！”，师“请坐！”

二、复习提问：

二极管的导通特性：（3分

正偏导通、反偏截止的特点。钟）

提问法

三、导入新课：备注

二极管在电子技术中广泛地应用于整流、限幅、钳位、开关、稳压、检波（2分

钟）

等方面，大多是利用其正偏导通、反偏截止的特点。导入法

§1-2半导体二极管

四、讲授新课

板书

1.二极管在电子技术中的应用

1）整流应用

利用二极管的单向导电性可以把大小和方向都变化的正弦交流电变为单向

脉动的直流电，如图1-15所示、这种方法简单、经济，在日常生活及电子电路

中经常采用。根据这个原理，还可以构成整流效果更好的单相全波、单相桥式

（25分

钟）

讲述法

谈话法

讲解法

（a）二极管整流电路；（b）输入与输出波形

2）限幅应用

利用二极管的单向导电性，将输入电压限定在要求的范围之内，叫

做限幅。

图1-16二极管的限幅应用

图1-16（a）所示的双向限幅电路中，交流输入电压ui和直流电压E1都对二极

管VD1起作川；相应的VD2也同时受ui和E2的控制。在假设VD1.VD2为

理想二极管时，有如下限幅过程发生：当输入电压ui>3VE寸，VD1导通，VD2

截止，uo=3V；当uiV-3V时，VD2导通，VD1截止，uo=-3V；当ui在一3

V与+3V之间时，VD1和VD2均截止，因此uo=ui,输出波形如图1-16（b）所

3）稳压应用

利用二极管反向击穿特性实现稳压。稳压二极管稳压时工作在反向电

击穿状态,反向电压应大于稳压电压。

4）开关应用

在数字电路中经常将半导体二极管作为开关元件来使用，因为二极管

具有单向导电性，可以相当于一个受外加偏置电压控制的无触点开关。

与CVD

o—1|—r——附「5忆电路卜+10V

图1-17二极管的开关应用

如图1-17所示，为监测发电机组工作的某种仪表的部分电路。其中

US是需要定期通过二极管VD加入记忆电路的信号，ui为控制信号。

当控制信号ui=10V时，VD的负极电位被抬高，二极管截止，相当于“开关断

开”，us不能通过VD；当ui=0V时，VD正偏导通，us可以通过VD加入记忆

电路。此时二极管相当于“开关闭合”情况。这样，二极管VD就在信号ui的

控制下，实现了接通或关断us信号的作用。

2.二极管的识别与简单测试

1）二极管的极性判别

有的二极管从外壳的形状上可以区分电极；有的二极管的极性用符号印

在外壳上，箭头指向的一端为负极；还有的二极管用色环或色点来标志（靠近色

环的一端是负极，有色点的一端是正极）。

2）性能测试

二极管正.反向电阻的测量值相差愈大愈好，一般二极管的正向电阻测量值为

几百欧姆，反向电阻为几十千欧姆到几百千欧姆。如果测得正、反向电阻均为

无穷大，说明内部断路；若测量值均为零，则说明内部短路；如测得正、反向

电阻几乎一样大，这样的二极管已经失去单向导电性，没有使用价值了。

3.特殊二极管

1）稳压二极管的伏安特性曲线

稳压二极管简称稳压管，是一种用特殊工艺制造的面结型硅半导体二

极管，可以稳定地工作于击穿区而不损坏。稳压二极管的外形、内部结构

均与普通二极管相似，其电路符号、伏安特性曲线如图1-18所示。

案例教学

法

（G（b）

图1-18稳压二极管的伏安特性曲线与电路符号

（a）伏安特性曲线；（b）电路符号

2）发光二极管与光电二极管

（1）发光二极管

发光二极管属于电光转换器件的一种，是可以将电能直接转换成光能的

半导体器件,简称“LED”，是英文LightEmittingDiode的缩写，其电路符

号如图1-19所示。

（2）发光二极管也具有单向导电性：当外加反偏电压时，二极管截

止，不发光；当外加正偏电压导通时，因流过正向电流而发

光。其发光机理是由于正偏时电子与空穴复合并释放出能量所

致，而颜色与发光二极管的材料和掺杂元素有关。发光二极管

可以分为发不可见光和发可见光两种。前者有发红外光的碑化

像发光二极管等；后者有发红光、黄光、绿光以及蓝光和紫光

的发光二极管等。

（3）发光二极管的工作电流一般约为几至几十毫安，正偏电压比普通

二极管要高，约为1.5〜3V,具有功耗小，体积小，可直接与集

成电路连接使用的特点。并且稳定、可靠、长寿（105〜106

小时）、光输出响应速度快（1-100MHz）,应用十分方便和

广泛，除应用于信号灯指示（仪器仪表、家电等）、数字和字

符指示（接成七段显示数码管）等发光显示方式以外，另一种

重要应用是将电信号转变为光信号，通过光缆传输，接受端配合

光电转换器件再现电信号，实现光电耦合、光纤通信等应用。

（4）光电二极管

光电二极管又称光敏二极管，是•种将光信号转换成电信号的特殊二极

管。它的反向电流随光照强度的增加而上升，通常在管壳备有一个玻璃窗

口以接受光照。其外形和符号如图所示。

光电二极管工作在反向偏置状态。当管壳上的玻璃窗口无光照时,反向

电流很小,称为暗电流；有光照时反向电流很大,称为亮电流,且光照越强，

亮电流越大。如果在外电路接上负载,便可获得随光照强弱而变化的电信

号。是光电二极管的基本应用电路，无光照时，负载RL上无电压；有光照

时，亮电流在RL上转换为电压输出，从而实现光电转换。光敏二极管的电

路符号如图1-20所示。

比土'

（（12分

光电二极管发光二极管钟）

3）变容二极管练习法

我们在讨论半导体二极管时已经知道：二极管在高频应用时，必须要（2分

考虑结电容的影响，而所谓的变容二极管，就是结电容随反向电压的增加钟）

而减小的二极管。图1-22（a）所示为变容二极管的电路符号，图1-22归纳法

（b）为某种变容二极管的特性曲线。总结法

（1分

钟）

6

(a)

结电容由势垒电容CB和扩散电容CD两部分组成。

我们知道，当PN结两端的电压发生改变时，会使空间电荷区宽度发生

改变，空间电荷区存储电荷的多少发生变化就表现为PN结的电容效应。

在二极管正偏的多子扩散过程中，多子扩散到对方区域后，在对方区域形

成一定的浓度梯度，越靠近PN结处的浓度越大，这个梯度随外加正向电压

的大小而增减，这也是一种存、放电荷的作用。所以我们可以得到图1-23

所示的PN结（二极管）高频等效电路。

o---G

TJ

图1-23PN结的高频等效电路

五、课堂练习

课本的第6题

六、教学小结

半导体的基本概念、二极管二作特性、伏安特性以及工作状态的判断。

七、布置作业及预习

1.布置作业：P9页习题7题;

2.预习：§2-1半导体三极管

七、教学后记

海南省三亚技工学校海

南三亚中等职业技术学校理论课教案

任课教师任课

部普艳11电气雨露科目电子技术基础

姓名班级

授课口期第1周星期3（2月15日）本教案授课节数2审批1

课题§2-1半导体三极管

课型理论课

1.知识目标:使学生掌握三极管的结构、符号、类型及其电流的放大作用。

2.能力目标:使学生对三极管的内部结构及放大工作原理有更具体的了解及认识。

教学

3.德育目标：培养学生养优良的道德品质，及良好的职业道德。

目的

3.德育目标:培养学生养优良的道德品质，及良好的职业道德。

3德.育目标：培养学生养优良的道德品质，及良好的职业道德。

教学

3.使学生掌握三极管的结构、符号、类型及其电流的放大作用。

重点

教学

3.使学生掌握三极管的结构、符号、类型及其电流的放大作用。

难点

1.教学教具:实物教具

2.教学方法：讲解法、提问启发法、谈话教学法、讨论教学法、案例教学法、归

教学方法纳总结法

教学手段2.教学方法：讲解法、提问启发法、谈话教学法、讨论教学法、案例教学法、归纳

教具设备总结法

2.教学方法：讲解法、提问启发法、谈话教学法、讨论教学法、案例教学法、归

纳总结法

课前准备：教室、教学教具的准备落实到位

教学过程（含课前准备、组织教学、复习提问、导入新课、讲授新课、练习巩固新课、总

结、布置作业及预习；板书板画设计与时间分配）

教学过程备注

一、组织教学：

(1)由班长组织学生提前5分钟进入课堂点名考勤；检查学生着装，仪容仪表，

准备上课。

(2)上课，师生问候：师：“上课！”，班长：“起立！”，师：“同学们

好！”，生：“老师好！”，师“请坐！”

二、复习提问：

二极管在电子电路中几种应用：(3分

整流、钳位、限幅、稳压、开关、检波。钟)

提问法

三、导入新课：备注

生活中如扩音器怎样将声音放大？话筒将声音信号转换成微弱的电信号,经放（2分

钟）

大电路放大后，变成大功率的电信号,推动扬声器,再还原为较强的声音信号。放导入法

大电路乂称放大器,而它的核心元件,主要就是三极管和场效应管。

§2-1半导体三极管

板书

四、讲授新课

I.三极管基本结构

1）基本结构及符号

C―电极C集电极

X1

（25分

钟）

讲述法

谈话法

基极甚极

讲解法

TT

e发射极e发射极

(a)(b)

图21均T的结构示意图和符号

（a）NPN型：（b）PNP型

2）部分三极管外形

2

2.三极管的分类

1）按材料分：硅管、错管

2）按结构分：NPN、PNP

3）按使用频率分:低频管、高频管

4）按功率分：小功率管v500mW：中功率管0.5〜1W：大功率管＞I

Wo

3.三极管的结构特点

集电区：集电极

.面积最大

基区：最薄，

掺杂浓度最低

集电结

基极P

N

发射结

E发射区：掺

杂浓度最高,

发射极

4.三极管的放大的条件

1）三极管放大外部条件

发射结正偏、集电结反偏

从电位的角度看:

NPNPNP

发射结正偏VB>VE