实训任务1.1半导体二极管的识别和检测

电子技术主编：徐超明李珍知识目标：了解半导体和PN结的基本知识。掌握二极管的伏安特性，了解二极管的温度特性。了解二极管的主要参数。理解二极管整流电路的组成及其工作原理。理解滤波电路的组成及工作原理。能分析二极管常用应用电路的工作原理。掌握并联型直流稳压电路的特点、稳压原理，了解限流电阻的选取方法。了解发光二极管、光电二极管、变容二极管的电路特点和工作原理。了解晶体管串联稳压电路的电路形式及稳压原理。掌握直流稳压电源的组成部分及各部分的功能。项目1直流稳压电源的设计与制作技能目标：会使用万用表检测二极管的质量及判断电极。会查阅半导体器件手册，能按要求选用二极管。能按要求选用元件，制作整流电路、滤波电路和二极管常用应用电路。能按要求选用特殊二极管制作常用应用电路。初步具有查阅集成稳压器手册和选用器件的能力。了解测量稳压器基本性能的方法。能安装和制作稳压电源，知道如何调整输出电压。初步具有检查、排除稳压电源故障的能力。项目1直流稳压电源的设计与制作素质目标：学习电子器件的发展历程，激发创新意识和创造力，树立中国特色社会主义的理论自信、道路自信、制度自信和文化自信，对中国特色社会主义充满信心。通过PN结导通及截止的过程分析，树立运动与静止、对立统一关系、质量互变等辩证思维。通过“小功率直流稳压电源电路设计与制作”等实训任务，培养工匠精神，追求卓越，注重细节，不断提升技能和专业水平。项目1直流稳压电源的设计与制作工作任务：半导体二极管的识别和检测。二极管伏安特性的测试。二极管应用电路的制作。特殊二极管特性的测试。集成稳压器的分析与检测。直流稳压电源的设计与制作。项目1直流稳压电源的设计与制作1.1半导体二极管的识别和检测1.1.1二极管的认识实训1-1：二极管的检测1.1.2半导体基础知识实训任务1.1半导体二极管的识别和检测1.1.1二极管的认识整流二极管稳压二极管检波二极管发光二极管光电二极管桥式整流器结构二极管＝PN结＋管壳＋引线

1.1.1二极管的认识PN结具有单向导电性。由P端引出的电极是正极，由N端引出的电极是负极，箭头的方向表示正向电流的方向，VD是二极管的文字符号。符号1.二极管的结构及符号按半导体材料来分类，常用的有硅二极管、锗二极管和砷化镓二极管等。按工艺结构来分类，有点接触型、面接触型和平面型二极管三种。1.1.1二极管的认识点接触型二极管PN结面积小，结电容小，用于检波和变频等高频电路。外壳触丝N型锗片正极引线负极引线2.二极管的种类面接触型二极管平面型二极管PN结面积大，结电容大，用于低频大电流整流电路。PN结面积大小可控。结面积大，用于大功率整流；结面积小，用于高频电路。N型锗负极引线底座金锑合金PN结铝合金小球正极引线1.1.1二极管的认识2.二极管的种类

按封装形式来分类，常见的二极管有金属、塑料和玻璃三种。按照应用的不同，二极管分为整流、检波、开关、稳压、发光、光电、快恢复和变容二极管等。根据使用的不同，二极管的外形各异。1.1.1二极管的认识2.二极管的种类1）二极管极性的判定（1）根据二极管外部标志识别二极管管脚极性。1.1.1二极管的认识3.二极管的检测1）二极管极性的判定（2）用万用表检测1.1.1二极管的认识3.二极管的检测数字万用表一般用“二极管和蜂鸣通断”挡来检测二极管。【注意】用数字万用表测量二极管时，实测的是二极管的正向电压值，而指针式万用表则测的是二极管正、反向电阻的值。①将红表笔插入“V/Ω”插孔，黑表笔插入“COM”插孔②将开关挡位置于“二极管和蜂鸣通断”挡。③将红、黑表笔分别接二极管的两个电极。若按图所示接法测量，则被测二极管正向导通，万用表显示二极管的正向导通电压。实训1-1：二极管的检测1）二极管极性的判定（2）用万用表检测【注意】数字万用表的红表笔接万用表内部正电源，黑表笔接万用表内部负电源。此时红表笔接的是二极管正极，黑表笔接的是二极管负极。通常好的硅二极管正向导通电压应为500mV～800mV(0.5～0.8V)，好的锗二极管正向导通电压应为200mV～300mV(0.2～0.3V)。发光二极管正向导通电压约为1.8～2.3V。实训1-1：二极管的检测1）二极管极性的判定（2）用万用表检测如果显示溢出符号“1”或者“0L”，说明二极管处于反向截止状态，此时黑表笔接的是二极管正极，红表笔接的是二极管负极。实训1-1：二极管的检测1）二极管极性的判定（2）用万用表检测①若正向、反向测量值都小于0.1V，则说明二极管已击穿短路，正、反向都导通，二极管已损坏。②若测得的正向、反向都显示“1”，则说明正向、反向均开路，表明二极管断路，二极管也已损坏。实训1-1：二极管的检测2）二极管好坏的判定实训1-1：二极管的检测四、实训步骤1.二极管极性、管型和质量的识别（1）在元件盒中取出不同型号的二极管。（2）用数字万用表，测出二极管的正向和反向电压值，判断二极管的类型和极性，并鉴别二极管的质量。实训1-1：二极管的检测四、实训步骤2.电阻和二极管的正、反向电阻的测量（1）用适当的电阻挡，分别测量电阻器的正向电阻和反向电阻，填入表中。（2）用200k、2M电阻挡，分别测量整流二极管的正向电阻和反向电阻，填入表中。通过上述实训，可以得到下列结论：二极管正向电阻

（大/小），反向电阻

（大/小），

（具有/不具有）单向导电性。二极管正向导通时，导通电压降硅二极管约为

伏，锗二极管约为

伏。小大具有项目1-1：二极管的检测思考题：1、不同挡位测量二极管和电阻时，为什么电阻的正向电阻与反向电阻相同，而二极管的正向电阻与反向电阻却不相同。2、同一个二极管，用不同的电阻挡测量二极管的正向电阻值或反向电阻值，所测量的值为什么不相同？1.导体、绝缘体和半导体

物质按其导电能力的强弱，可分为导体、绝缘体和半导体。

（1）导体：导电能力很强的物质，叫导体。如低价元素铜、铁、铝等。

（2）绝缘体：导电能力很弱，基本上不导电的物质,叫绝缘体。如高价惰性气体和橡胶、陶瓷、塑料等高分子材料等。

（3）半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间的物质，叫半导体。如硅、锗等四价元素。1.1.2半导体基础知识半导体具有光敏性、热敏性和掺杂性的独特性能，因此在电子技术中得到广泛应用。1.1.2半导体基础知识光敏性——半导体受光照后，其导电能力大大增强；热敏性——受温度的影响，半导体导电能力变化很大；掺杂性——在半导体中掺入少量特殊杂质，其导电能力极大地增强；半导体材料的独特性能是由其内部的导电机理所决定的。本征半导体：纯净且呈现晶体结构的半导体。其导电能力很差，不能用来制造半导体器件。2P型半导体和N型半导体硅和锗的原子结构和共价键结构杂质半导体：在本征半导体中，掺入某些微量元素的半导体。其导电能力能大大提高。N型半导体：在硅或锗本征半导体中，掺入适量的五价元素（如磷），形成以电子为多数载流子的电子型半导体。P型半导体：在硅或锗本征半导体中，掺入适量的三价元素（如硼），形成以空穴为多数载流子的空穴型半导体。2P型半导体和N型半导体N型半导体P型半导体PN结：通过一定的工艺将P型半导体和N型半导体结合在一起，在它们的结合处会形成一个空间电荷区，即PN结。3PN结及单向导电性PN结具有单向导电性PN结外加正向电压时处于导通状态，外加反向电压时处于截止状态。PN结具有单向导电性

3PN结及单向导电性PN结P端接高电位，N端接低电位，称PN结外加正向电压，又称PN结正向偏置，简称为正偏。正偏时，PN结变窄，正向电阻小，电流大，PN结处于导通状态。PN结具有单向导电性

3PN结及单向导电性PN结P端接低电位，N端接高电位，称PN结外加反向电压，又称PN结反向偏置，简称为反偏。

反偏时，PN结变宽，反向电阻很大，

电流很小，