第1單元 二極管及其應(yīng)用

1、第1單元 二極管及其應(yīng)用 課 題 第 1 節(jié) 二 極 管 的 使 用 知識目標(biāo) 1.了解半導(dǎo)體的特性，理解PN結(jié)的單向?qū)щ娦浴?.了解二極管的結(jié)構(gòu)、掌握其圖像符號、引腳的識別。3.了解二極管的伏安特性、主要參數(shù)。4.了解硅穩(wěn)壓管、發(fā)光二極管、光電二極管、變?nèi)荻O管等特殊二極管的外形特征及其功能和適用場合。 技能目標(biāo) 1.學(xué)會查閱半導(dǎo)體器件手冊（或網(wǎng)上查詢），能在實踐中合理使用二極管。2.能用MF47萬用表判別二極管的極性和質(zhì)量優(yōu)劣。 教學(xué)重點 1.了解二極管的結(jié)構(gòu)、掌握其圖像符號、引腳的識別、主要參數(shù)。2. 理解PN結(jié)的單向?qū)щ娦浴?教學(xué)難點 1.理解PN結(jié)的單向?qū)щ娦浴?. 了解二極管的伏安

2、特性。 教學(xué)方法 實驗法、講授法、多媒體、類比法、啟發(fā)式教學(xué)法。 教學(xué)用具 各種二極管30只、面包板1塊、連接線若干、鱷魚夾1對、數(shù)字電源1臺、萬能手機充電器1個、節(jié)能燈1只。 教學(xué)過程 一、引入新課 請一名學(xué)生朗讀情景導(dǎo)入一段文字，從而引入新課。二、新課教學(xué) 一二極管的結(jié)構(gòu)及特點 演示實驗 教師做P3 圖1.2 二極管單向?qū)щ娦詫嶒?實驗現(xiàn)象 請學(xué)生回答。引出下面知識：1、 半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識（1）半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)通和絕緣體之間；半導(dǎo)體還具有摻雜性、熱賣性和光敏性等特性。（2）PN結(jié)：采用特殊工藝把P、N型半導(dǎo)體結(jié)合在一起時在交界處形成一層帶電的區(qū)域，此區(qū)域稱為PN結(jié)。 （3）什么是PN

3、結(jié)的正偏（正向電流）？什么是PN結(jié)的反偏（反向電流）？ 廣義和狹義兩種說法 。2、二極管的結(jié)構(gòu)（1）組成：二極管由1個PN結(jié)+2個電極組成。 （2）電路圖中的符號： （3）字母表示：VD 3、常用二極管的特點 （1）二極管的分類：a.按材料分：鍺（Ge）、硅（Si）二極管。b.按封裝分：塑封、玻封、金屬封、貼片封二極管等。c按電流大小分：大（5A）、中（15A）、?。?A）功率二極管。d按用途分：普通、整流、穩(wěn)壓、開關(guān)、變?nèi)?、發(fā)光、光電二極管等。（2）從用途角度了解各種二極管的特點 a.普通二極管 有硅、鍺兩種。主要用于檢波、小電流整流等。其中檢波二極管一般有鍺材料制用于接收機、通信設(shè)備中，把

4、高、中頻無線信號中的低頻取出，國產(chǎn)2AP系列、進口1N34、1N60系列。 b.整流二極管： 硅材料制，將交流變?yōu)橹绷?。有大小功率之分。小功率用塑封。國產(chǎn)2CZ11-13系列、2CZ80-86系列、2CZ55-60系列，進口1N40××系列、1N53××系列、1N54××系列等。 c.穩(wěn)壓二極管： 原理：利用二極管被擊穿后在一定的反向電流范圍內(nèi)反向電壓不隨電流變化的特性從而起到穩(wěn)壓作用。 國產(chǎn)：2CW系列、2DW系列 進口：1N46××系列 、1N59××系列 符號：略 注意 防止硬擊穿 、可以

5、串聯(lián)不能并聯(lián)使用。 d.開關(guān)二極管：作電子開關(guān)，有硅鍺兩種。分普通、高速開關(guān)管兩種。國產(chǎn)：普通2AK系列、高速2CK系列，進口：1N41××系列（1N4148、1N4150）。 e.變?nèi)荻O管： 原理：利用PN結(jié)電容隨外加反向電壓變化而變化的原理制成，可作可變電容器，主要用于高頻調(diào)諧。實際應(yīng)用于反偏狀態(tài)，反向電壓升高，其容量減小。 符號： f.發(fā)光二極管（LED）：直接把電能轉(zhuǎn)化為光能。用于光電控制電路、信號狀態(tài)指示和數(shù)字符號顯示。 普通單色發(fā)光二極管：紅、黃、綠色。國產(chǎn)：FG系列、2EF系列。 紅外發(fā)光二極管：遙控用。 g.光電二極管： 將光信號變成電信號的半導(dǎo)體元件，有

6、受光窗，用于各種控制電路。應(yīng)用中要加反向電壓，I反與U反關(guān)系不大，之決定于入射光照強度，越強反向電流越大。有普通和紅外光電二極管。普通分PN結(jié)型和PIN結(jié)型2種。國產(chǎn)有2CU系列、2DU系列。紅外光電二極管是特殊的PIN結(jié)型，主要用于彩電、空調(diào)遙控。二二極管的主要參數(shù) 1二極管的伏安特性 正向特性：二極管外加正向電壓所得電流與電壓之關(guān)系曲線稱為正向特性。導(dǎo)通電壓：硅0.7V、鍺0.3V。 反向特性：加反向電壓一般只有微弱飽和電流，可以忽略不計。有個反向擊穿電壓，不加限制就會損壞。 2、二極管主要參數(shù) （1）最大整流電流（IF） （2）最高反向工作電壓（URM） （3）穩(wěn)壓二極管主要參數(shù) 穩(wěn)定電

7、壓UZ 穩(wěn)定電流IZ 額定功率PZ 三二極管的型號、識別與檢測 1.二極管的型號第1部分第2部分第3部分第4部分第5部分數(shù)字表示電極數(shù)字母表示材料字母表示類型序 號規(guī) 格 號 2.二極管的識別 （1）型號識別 （2）外形識別 3.二極管的檢測 用萬用表測量其正、反向電阻，據(jù)阻值判斷正、負極，評估其質(zhì)量。閱讀表1.3三、小結(jié) 據(jù)板書做總結(jié)四、板書 一二極管的結(jié)構(gòu)及特點1.半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識 2. 二極管的結(jié)構(gòu) 3常用二極管的特點 （1）二極管的分類： （2）從用途角度了解各種二極管的特點 二二極管的主要參數(shù) 1二極管的伏安特性 2、二極管主要參數(shù) 三二極管的型號、識別與檢測 1.二極管的型號 2.

8、二極管的識別 五、練習(xí) P28 一題：1-5 ；二題：1 （課外動手題） 課 題 第2節(jié) 整流電路的應(yīng)用4課時 知識目標(biāo) 1.了解整流電路的作用及其工作原理，會合理的選擇整流電路元件的參數(shù)。 2.了解濾波電路的作用及其工作原理，會估算濾波電路的輸出電壓。 3.了解濾波元件參數(shù)對濾波效果的影響。 技能目標(biāo) 1.掌握搭接由整流橋組成的應(yīng)用電路方法，會使用整流橋。 2.能識讀電容濾波、電感濾波、復(fù)式濾波電路圖。 3.能根據(jù)電路圖焊接整流、濾波電路，會用萬用表和示波器測量相關(guān)參數(shù)、觀察相應(yīng)波形。 教學(xué)重點 1.整流電路和濾波電路的工作原理。 2.兩種電路組成特點，會畫其波形變化圖。 教學(xué)難點 根據(jù)電路

9、圖焊接整流、濾波電路，會用萬用表和示波器測量相關(guān)參數(shù)、觀察相應(yīng)波形。 教學(xué)方法 實驗法、講授法、多媒體、類比法、啟發(fā)式教學(xué)法。 教學(xué)用具 MP3充電器、電視機機芯板、萬能板、示波器、鱷魚夾、導(dǎo)線、整流二極管若干、整流橋堆等。 教學(xué)過程 一、引入新課 通過拆開MP3充電器、電視機機芯板，讓學(xué)生觀察有4個二極管，它們起到什么作用呢？從而引入課題。二、新課教學(xué)一整流電路的構(gòu)成1.幾個概念（1）整流：就是把交流電變成脈動直流電。（2）整流電路：完成整流的電路。（3）整流電路的核心：整流二極管，利用其單向?qū)щ娦酝瓿烧魅蝿?wù)。（4）整流電路類型：半波整流電路、橋式整流電路（全波）。2.半波整流電路 （1）

10、構(gòu)成：1只二極管、1只負載。 （2）接入方式：直接接入、通過變壓器接入2種。 演示實驗 P13 圖 1.22實驗現(xiàn)象 1個周期內(nèi)只有半個周期內(nèi)有第一輸出。半波形圖 教師分析 當(dāng)u2為正半周，VD導(dǎo)通，電流由VDRL形成回路，RL上輸出波形與u2正半周波形相同，電流由RL的上向下流。當(dāng)u2為負半周，VD截止，電路不通，RL沒有電流流過。U2全部壓降在整流二極管兩端，最大值為u2的峰值。直接輸入波形一樣，只是峰值不同而已。3.橋式整流電路（1）構(gòu)成：4只二極管、1只負載RL。（2）兩種電路圖： 演示實驗 演示 1.24 實驗實驗現(xiàn)象 在1個周期有2個相同半波電壓輸出。半波圖形 略教師分析 u2正半

11、周時，VD1、VD3正偏導(dǎo)通，VD2、VD4反偏截止，形成由VD1RLVD3電流，RL上輸出電壓波形與u2正半周相同，電流由bc。 u2負半周時，VD1、VD3反偏截止，VD2、VD4正偏導(dǎo)通，形成由VD2RLVD4電流，RL上輸出電壓波形與u2正半周相同，電流由bc。 結(jié)論 無論U2正半周還是負半周，流過RL的電流方向始終不變脈沖直流電。（3）整流橋堆：由4只整流二極管封裝在一起組成。“AC”（ ）叫交流端，接交流電源；“+”“-”叫直流端，接負載。二整流電路元件的參數(shù)選擇 1.半波整流電路(1)輸出電壓 UL=0.45U2 U2-變壓器次級電壓有效值。(2)負載RL上輸出電流：IL= UL

12、/RL=0.45 U2/RL(3)通過二極管電流：Iv= IL(4)二極管截止時，其兩端承受最大反向電壓：UDRM= U2（5）半波整流二極管參數(shù)選擇：IFIL URM U22.橋式整流電路(1)輸出電壓 UL=0.9U2 U2-變壓器次級電壓有效值。(2)負載RL上輸出電流：IL= UL/RL=0.9U2/RL(3)通過二極管電流：Iv= IL=0.45 U2/RL(4)二極管截止時，其兩端承受最大反向電壓：UDRM= U2（5）半波整流二極管參數(shù)選擇：IFIL URM U2 例題 略 請大家先預(yù)習(xí)，然后演板。 思考題 P1717 “知識拓展”三相整流電路 先讓學(xué)生閱讀，然后師生共同分析，最

13、后得出三相整流電路的電路圖和原理。三、小結(jié) 略四、板書 一整流電路的構(gòu)成1.幾個概念 （1）整流：就是把交流電變成脈動直流電。（2）整流電路：完成整流的電路。（3）整流電路的核心：整流二極管，利用其單向?qū)щ娦酝瓿烧魅蝿?wù)。（4）整流電路類型：半波整流電路、橋式整流電路（全波）。2.半波整流電路 （1）構(gòu)成：1只二極管、1只負載。 （2）接入方式：直接接入、通過變壓器接入2種。 （3）電路圖： （4）結(jié)論：1個周期內(nèi)只有半個周期內(nèi)有第一輸出。3.橋式整流電路（1）構(gòu)成：4只二極管、1只負載RL。（2）兩種電路圖：（3）結(jié)論：無論U2正半周還是負半周，流過RL的電流方向始終不變脈沖直流電。二整流電

14、路元件的參數(shù)選擇 1.半波整流電路(1)輸出電壓 ：UL=0.45U2 U2-變壓器次級電壓有效值。(2)負載RL上輸出電流：IL= UL/RL=0.45 U2/RL(3)通過二極管電流：Iv= IL(4)二極管截止時，其兩端承受最大反向電壓：UDRM= U2（5）半波整流二極管參數(shù)選擇：IFIL URM U22.橋式整流電路(1)輸出電壓 UL=0.9U2 U2-變壓器次級電壓有效值。(2)負載RL上輸出電流：IL= UL/RL=0.9U2/RL(3)通過二極管電流：Iv= IL=0.45 U2/RL(4)二極管截止時，其兩端承受最大反向電壓：UDRM= U2（5）半波整流二極管參數(shù)選擇：I

15、FIL URM U2五、練習(xí)課 題 第3節(jié) 濾波電路的類型及應(yīng)用3課時 知識目標(biāo) 1.了解濾波電路的作用及其工作原理，會估算濾波電路的輸出電壓。2.了解濾波元件參數(shù)對濾波效果的影響。 技能目標(biāo) 1.能識讀電容濾波、電感濾波、復(fù)式濾波電路圖。 2.能根據(jù)電路圖焊接整流、濾波電路，會用萬用表和示波器測量相關(guān)參數(shù)、觀察相應(yīng)波形。 教學(xué)重點 濾波電路的作用及其工作原理，會估算濾波電路的輸出電壓。 教學(xué)難點 根據(jù)電路圖焊接整流、濾波電路，會用萬用表和示波器測量相關(guān)參數(shù)、觀察相應(yīng)波形。 教學(xué)方法 實驗法、講授法、多媒體、類比法、啟發(fā)式教學(xué)法。 教學(xué)用具 MP3充電器、電視機機芯板、萬能板、示波器、鱷魚夾、

16、導(dǎo)線、整流二極管若干、整流橋堆等。 教學(xué)過程 一、引入新課濾波是將整流電路輸出的脈動直流電變換成變化平緩的直流，完成濾波的電路稱為濾波電路。二、新課教學(xué)一濾波電路的類型濾波電路核心元件：電容器和電感器。濾波電路的原理：利用電容的“隔直流、通交流”和電感“隔交流通直流”的特性完成的。這兩個元件連接方式是“電容并聯(lián)、電感串聯(lián)”。按照選用元件和連接方式分：C、L、LC-四種。 1.電容濾波電路 圖 1.29 UL波形圖 實驗現(xiàn)象 觀察到圖 1.29（b）輸出電壓波形。 教師分析 畫出圖 1.29（c）波形圖。其特點： 直流成分提高了，交流成分降低了。 電容濾波電路適用于負載電流較小的場合：因為RLC

17、越大濾波越好，然而RL越大則負載電流越小。 存在浪涌電流：接電源瞬間，若ui(t)不為零，因充電電阻較小，產(chǎn)生很大充電電流浪涌電流，會燒壞二極管。（怎么辦？看“工程應(yīng)用”。） RL、C的取值影響輸出直流電壓大?。篟L開路，UL約為1,4U2；C開路，UL約為0.9U2；若C減小，則UL1.2U2.2.其他形式的濾波電路 圖1.27（b）（c）（d）濾波電路中含電感，體積大、損耗大、頻率特性差，一般很少用。二電容濾波電路元件的參數(shù)選擇1.輸出直流電源估算公式：UL=1.2Ui （Ui整流電路輸入電壓有效值）2.濾波電路容量估算公式：RLCT/2C（3-5）T/2RL （T-交流電周期）3.濾波電

18、容額定電壓（耐壓）要大于輸入電壓的峰值：Uc（1.5-2）Ui 例 題 P20 讓學(xué)生先思考，然后提問，最后答疑。 重點培養(yǎng)學(xué)生的理論聯(lián)系實際的能力。三、小結(jié) 略 板書 一濾波電路的類型濾波電路核心元件：電容器和電感器。濾波電路的原理：利用電容的“隔直流、通交流”和電感“隔交流通直流”的特性完成的。這兩個元件連接方式是“電容并聯(lián)、電感串聯(lián)”。按照選用元件和連接方式分：C、L、LC-四種。1.電容濾波電路電容濾波電路特點：直流成分提高了，交流成分降低了。 電容濾波電路適用于負載電流較小的場合。 存在浪涌電流及防范。 RL、C的取值影響輸出直流電壓大小。 2.其他形式的濾波電路二電容濾波電路元件的

19、參數(shù)選擇1.輸出直流電源估算公式：UL=1.2Ui （Ui整流電路輸入電壓有效值）2.濾波電路容量估算公式：RLCT/2C（3-5）T/2RL （T-交流電周期）3.濾波電容額定電壓（耐壓）要大于輸入電壓的峰值：Uc（1.5-2）Ui課 題 二極管的識別與檢測2課時 崗位描述實際工作中，電子元器件檢測是第一道電子產(chǎn)品質(zhì)量控制點。一般大中型電子企業(yè)都設(shè)有專門從事電子元器件檢測的部門。因此掌握電子元器件的識別與檢測技能，即可勝任電子企業(yè)質(zhì)量檢測部門相關(guān)崗位。 實訓(xùn)目的 1. 掌握普通二極管的識別與簡易檢測方法。2掌握專用二極管的識別與簡易檢測方法。 實訓(xùn)器材 表1序 號名 稱規(guī) 格數(shù) 量1普通、整

20、流、開關(guān)二極管2AP、2CZ、2CK各1只2發(fā)光、穩(wěn)壓、光電二極管2EF、2DW、2DU各1只3萬用電表MF471只 知識儲備 1.普通單色二極管的檢測： a.正向?qū)妷?.5-2.5V.外加電壓越大越亮。注意實際電壓不能使LED超過其最大工作電流。 b. 檢測時，要用R×10K擋（因內(nèi)電池電壓為9V），方法同普通二極管，只是正向電大得多，甚至測量時還微微發(fā)光。2.穩(wěn)壓二極管的檢測： a.工作在反壓狀態(tài)，具有穩(wěn)壓作用，檢測方法同普通二極管。 b.不同處：用R×1K擋測反向電阻很大，換用R×10K,其反向電阻減小很多。若換擋電阻基本不變，說明是普通二極管。變化則為

21、穩(wěn)壓二極管。 原理 使用R×10K擋內(nèi)電池9V，若穩(wěn)壓二極管反向擊穿電壓比9V，則因擊穿而電阻減小很多。而普通二極管反向擊穿電壓比普通管大得多，不會擊穿。 3.普通光電二極管的檢測：a.光電二極管工作在反向偏置狀態(tài)。b.無光照時，光電二極管與普通管一樣，反向電流小，反向電阻大（幾十兆以上）；有光照時，反向電流明顯增加，反向電阻明顯減?。◣浊?幾十千），反向電流與光照成正比。檢測有無光照電阻相差很大。檢測結(jié)果相差不大說明已壞或不是光電二極管。 實訓(xùn)步驟 1.普通二極管的識別與檢測。在下表中填好檢測結(jié)果。 【注意】a.塑封白環(huán)一端為負極，玻璃封裝黑環(huán)一端為負極。 b.檢測時兩手不能同時接

22、觸兩引腳，表至于R×1K擋，并歐姆調(diào)零。調(diào)零時間不能太長。c.讀數(shù)要用平面鏡成像規(guī)律。表2 用萬用表測試普通二極管二極管型號說明正向電阻反向電阻用 途質(zhì) 量 2.專用二極管的識別與檢測。在下表中填好測量結(jié)果?！咀⒁狻縜.測試發(fā)光二極管，應(yīng)用R×10K擋并調(diào)零。b.測穩(wěn)壓二極管時，用R×1K或R×10K,分別測反向電阻。如果穩(wěn)壓值大于9V就測不出來，另外查資料。（？）c.測光電二極管時要遮住受光窗，接受光時，光線不能太強，否則會損壞二極管的。表2 用萬用表測試專用二極管二極管型號說明正向電阻反向電阻用 途質(zhì) 量3.實訓(xùn)結(jié)束，整理好本次實訓(xùn)器材、儀表，清理工

23、作臺，打掃實訓(xùn)室。 思考題 （1） 如何判斷硅二極管、鍺二極管？（2） 查資料，總結(jié)硅、鍺二極管分別適合什么場合？（3） 查資料找出本次實訓(xùn)用二極管可替代的進口二極管管型、進口二極管可替代的國產(chǎn)管型。 實訓(xùn)總結(jié)性練習(xí) （1） 對實訓(xùn)數(shù)據(jù)進行總結(jié)歸納，判斷二極管的好壞。（2） 說說如何用數(shù)字萬用表檢測二極管。（3） 填寫下表3.實訓(xùn)評價表課 題班 級姓 名學(xué) 號日期實訓(xùn)收獲實訓(xùn)體會 實 訓(xùn) 評 價評價人評 語等級簽 名自己評同學(xué)評老師評綜合評第2單元 三極管及放大電路 課 題 第1節(jié) 三極管的概況 3課時 知識目標(biāo) 1. 了解晶體三極管的結(jié)構(gòu)，理解其電流放大特點。2. 了解晶體三極管的特性曲線、溫度對特性的影響，理解其主要參數(shù)，熟悉不同晶體三極管的適用場合。 技能目標(biāo) 1. 學(xué)會查閱晶體管手冊，能在實踐中合理使用晶體三極管。 2. 能識讀晶體三極管電路符號、識別其引腳，會用萬用表判別晶體三極管的引腳和質(zhì)量優(yōu)劣。 教學(xué)重點 三極管的結(jié)構(gòu)；輸入輸出特性曲線；三極管的主要參數(shù);三極管的判斷。 教學(xué)難點 輸入、輸出伏安特性曲線，識別其引腳，會用萬用表判別晶體三極管的引腳和質(zhì)量優(yōu)劣。 教學(xué)方法 實驗法、講授法、多媒體、類比法、啟發(fā)式教學(xué)法。 教學(xué)用具 各種三極管、MF47萬用電表。 教學(xué)過程 一、三極管的結(jié)構(gòu)及特點 演示實驗 P30 實驗現(xiàn)象 P31 圖 2.41