電子技術基礎與技能全書教案

上課時間年月日第1?2課時

課題半導體、N型半導體與p型半導a久PN結課型理論課

教學方法講授法、多媒體演示法1學法討論、推理教具PPT

1、了解半導體的特性；

教學目的2、理解N型半導體與P型半導體的形成；

3、理解PN結的構成及特性

教學重點1、N型半導體與P型半導體的形成；

2、PN結的特性；

教學難點N型半導體與P型半導體中載流子的形成

教學過程

【新課引入】

教師提問：從材料導電性能的角度，一般將物體分為幾類？從而引出半導體材料。

【新課教學】

教學內(nèi)容1:半導體的基本概念

教師活動：PPT展示半導體的基本概念：

講解：

1、半導體：半導體是導電能力介于導體和絕緣體之間的一類材料。

2、本征半導體：不含任何雜質的晶體半導體材料。

3、常見的本征半導體材料：純凈的硅和褚,是由原子組成的晶體。

教學內(nèi)容2:半導體的摻雜與載流子

教師活動：PPT展示半導體的摻雜與載流子的形成

講解：

引導學生回顧烹飪中加調料方法和作用°以“加調料”做類比，講解本征半導體的摻雜

性：

由于本征半導體特殊的晶格結構，它的導電能力差，接近于絕緣體，且外加的強制力如

光、溫度、電場等的作用并不能改變它的導電性能。但像“加調料”一樣在晶片中添加一些

特殊的雜質，它的導電狀態(tài)和性能就隨外加強制力的作用而改變，非常有利于電路中電流和

電壓的控制。

這種改造本征半導體導電性能的方法就是摻雜。

本征半導體中摻入特殊雜質后，它的導電性發(fā)生明顯改變的特性稱為摻雜性。

在半導體摻雜中，最重要的兩種雜質是硼和磷。

在本征半導體中摻入特殊雜質后，它的導電性能之所以發(fā)生明顯改變,是因為其中產(chǎn)生

了載流子。

以硅晶片為例講解載流子的形成：

由于硅原子間的共價鍵作用，硅晶體中幾乎沒有自由電子。若在硅晶片中摻雜磷（5價

元素），磷原子和硅原子間由于共價鍵的作用，使一些電子不能被束縛而成為自由電子。如

下圖（a）所示。這種摻雜半導體（以下簡稱半導體）在電場作用下，其中的自由電子向高

電位端定向移動形成電流。摻雜越多，電流越大；若在硅晶片中摻雜硼（3價元素），一個

硼原子和一個硅原子間的共價鍵中將出現(xiàn)一個空位,使這個桂原子的核內(nèi)正電荷和核外負電

荷總量不平衡，顯現(xiàn)出一個單位的正電荷（即一個質子的電荷量）如圖LL1（b）所示。

這種半導體在電場作用下，將有電子被激發(fā)，躍遷填入到共價鍵空位中，使帶正電的空穴向

低電位端定向移動，形成電流c同樣，摻雜越多，電流越大。

N型硅p型硅

（a）N型硅晶格結構示意圖（b）P型硅晶格結構示意圖

摻雜半導體導電所需的自由電荷與金屬導體中的自由電荷的來源、性質不同，為加以區(qū)

別，把半導體中的電子和空穴統(tǒng)稱為載流子0

「自由電子：帶負電。

3、載流子,

I空穴：顯正電

教學內(nèi)容3:P型半導體和N型半導體

講解：

在本征半導體中摻雜不同物質后，其中將產(chǎn)生不同的載流子。

4、像硅晶片摻雜磷后的半導體，在本征半導體中摻入五價元素后，其中的載流子以電

子為主，把這種半導體稱為N型半導體。即N型半導體通過電子導電。

5、像硅晶片摻雜硼后的半導體.在本征半導體中摻入三價元素后，其中的載流子以空

穴為主，把這種半導體稱為P型半導體。即P型半導體通過空穴導電

教學內(nèi)容4

講解：

1、PN結的形成：通過特殊制作工藝將P型半導體和N型半導體緊密結合在一起，在這

兩個半導體的交界處形成一個具有特殊性質的薄層，這個薄層被稱為PN結。如下圖所示。

PN結

P型N型

舉一體半導體

2、PN結的特性：PN結的顯著特性就是單向導電性。

在PN結的P型半導體上加上高電位，N型半導體上加上低電位，PN結就會導通，產(chǎn)生

電流；反之，即在PN結的P型半導體上加上低電位，N型半導體上加上高電位，PN結中僅

有極微弱的電流，PN結幾乎截止°PN結的這種導電現(xiàn)象被稱為單向導電性°

3、正向電壓與反向電壓：為表述方便，把PN結的P型半導體上加上高電位、、型半導

體上加上低電位時PN結兩端的電壓稱為正向電壓，PN結在正向電壓作用下導通所產(chǎn)生的電

流稱為正向電流；反之，即在PN結的P型半導體上加上低電位、N型半導體上加上高電位

時PN結兩端的電壓稱為反向電壓。這樣，PN結的單向導電性可表述為：在PN結上加上一

定的正向電壓，PN結就導通，產(chǎn)生正向電流；在PN結上加反向電壓，PN結就截止。

【課堂小結】

教師與學生一起回顧本節(jié)課的學習內(nèi)容，引導學生總結如下：

1、半導體：半導體是導電能力介于導體和絕緣體之間的一類材料。

2、本征半導體：不含任何雜質的晶體半導體材料。

3、常見的本征半導體材料：純凈的硅和諸。是由原子組成的晶體。

4、摻雜性：本征半導體中摻入特殊雜質后，其中出現(xiàn)載流子，使半導體的導電性發(fā)生

明顯改變。

5、在本征半導體中摻雜不同物質，其中將產(chǎn)生不同的載流子。

r自由電子：帶負電。

6、載流子＜

L空穴：顯正電

7、在本征半導體摻雜中，最重要的兩種雜質是硼（三價元素）和磷（五價元素）。

8、N型半導體：載流子以電子為主的摻雜半導體。'型半導體主要通過電子導電。

9、P型半導體：載流子以空穴為主的摻雜半導體。P型半導體主要通過空穴導電.

10、PN結的顯著特性是單向導電性。

11、在PN結上加上一定的正向電壓，PN結就導通，產(chǎn)生正向電流；反之，在PN結上

加反向電壓，PN結就截止。

【布置作業(yè)】

簡答以下問題：

1、本征半導體、P型半導體和N型半導體三者之間的區(qū)別是什么？

2、P型半導體和N型半導體中的多數(shù)載流子各是什么？

3、PN結的特性是什么？

4、如何描述PN結的單向導電性？

教學后記:

上課時間年月日第3?4課時

課題二極管的結構、符號和導電特性課型實驗、理論講述

直觀演示法、講授法、學注觀察討論、歸納PPT,二極管單向導

教學方法字法總結、畫圖練習教具

理論聯(lián)系實際法、電性實驗器材等

1、了解二極管的結構和電路符號

教學目的2、掌握二極管的導電特性

3、理解二極管的伏安特性曲線

教學重點1、二極管的導電特性

2、二極管的伏安特性曲線

教學難點二極管的伏安特性曲線

教學過程

【新課引入】

教師提問：1、PN結的特性是什么？

待學生回答后，展示手機充電器的電路板實物，引導學生觀察其中的二極管；然后介紹二

極管在此處的作用：將照明交流電壓整流成直流電。

為什么二極管具有這樣的作用？它是怎樣構成的？由此引出新課教學內(nèi)容：二極管的結

構、符號和導電特性

【新課教學】

教學內(nèi)容1:二極管的結構和電路符號

教師活動：PPT展示課本圖1.14引導學生觀察各種實物二極管，歸納總結它們的共性。

學生活動：學生可根據(jù)外形，歸納總結得出二極管的外部結構共同特征：有兩個電極C

教師活動：PPT展示課本圖1.1.3

講解：

1：二極管結構：在一個PN結中的P區(qū)和N區(qū)各引出一個電極，并用玻璃或塑料等絕緣材

料將半導體封裝起來,在封裝體表面上靠近N型半導體的那一端涂上標記,就制成一個二極管，

如下圖（投影）所示，全世界統(tǒng)一規(guī)定：由P區(qū)引出的電極為正極，也稱陽極；由N區(qū)引出的

電極為負極，也稱陰極。一

2、二極管電路符號和文字符號：以

在我國，普通二極管的文字符號規(guī)定為“VD”

3、硅二極管和楮二極管：利用硅本征半導體制造的二極管稱為硅二極管，利用楮本征半

導體制造二極管稱為鋪二極管在本書中出現(xiàn)的二極管，若沒有特別說明，都是指硅二極管。

教學內(nèi)容2:二極管的導電特性

教師活動：演示實驗

展示下圖(a)所示的電路實物結構；

引導學生分析電路中燈H發(fā)光所需要的要件：開關"S”閉合后，電路各處都要導通通電

閉合開關“S"，引導學生觀察燈H的發(fā)光狀態(tài)：發(fā)光！

引導學生分析現(xiàn)象，得出結論：二極管VD導通了；在此狀態(tài)中，二極管的正極電位高，

負極電位低。

(a)二極管正向導通(b)二極管方向截止

將電路中二極管拆下，對調引腳后接入電路，重復上面的操作，引導學生觀察，得出結論：

燈不發(fā)光，二極管VD不導通了；在此狀態(tài)中，二極管的正極電位低，負極電位高0

引導學生總結對比試驗的現(xiàn)象，得出結論：

二極管具有單向導電的特性：在二極管兩端加上一定的正向電壓，二極管導通；反之，加

上反向電壓，二極管就截止。(PPT展示)

教學內(nèi)容3:二極管的伏安特性曲線

講述：二極管的單向導電特性常用其伏安特性曲線來描述。

教師活動：PPT展示伏安特性曲線圖。

講解：

1、伏安特性曲線圖的含義：用來將加到被測元器件兩端的電壓與通過的電流之間的關系

表示出來圖像叫伏安特性圖。因圖像是曲線,所以把二極管的伏安特性圖稱為伏安特性曲線圖。

這個曲線圖說明了二極管是非線性元件。

2、正向特性：是指二極管加正向電壓時的伏安特性。

(1)死區(qū)：二極管處于截止狀態(tài)的電壓范圍稱為死區(qū)，也就是指0V至二極管門坎電壓的范

圍。

(2)門檻電壓或截止電壓：二極管中開始剛出現(xiàn)正向電流的正向電壓被稱為門檻電壓或截

止電壓。

(3)導通電壓：二極管兩端的正向電壓超過門檻電壓后，隨著電壓的繼續(xù)升高，電流開始

增加較為緩慢，再以后急劇增大，此時，二極管兩端電壓幾乎不再升高，像導體呈現(xiàn)出電阻很

小的導通狀態(tài)。把二極管導通后兩端幾乎穩(wěn)定不變的電壓稱為導通電壓。

(4)通過實驗研究，硅二極管和鑄二極管的伏安特性相似，只是門坎電壓和導通電壓不一

樣。普通硅二極管的門坎電壓約為0.5V,導通電壓約為0.7V；普通楮二極管的門坎電壓約為

0.2V,導通電壓約為0.3V。每個二極管的門檻電壓和導通電壓不盡相同，具體數(shù)值由生產(chǎn)廠

家測定公布。

3、反向特性：指二極管加反向電壓時的伏安特性

(1)反相截止：當加反向電壓時，二極管呈現(xiàn)出很大的電阻，其中的電流極小，可認為二

極管處于截止狀態(tài)。其中可忽略的極微小電流被稱為反向飽和電流。

(2)反相擊穿電壓：當反向電壓增大達到一定值時，反相電流突然急劇增大，但反向電壓

幾乎不再增大。這種現(xiàn)象稱為二極管反相擊穿。把二極管出現(xiàn)反向擊穿時的電壓稱為反向擊穿

電壓。

(3)擊穿：當二極管反向電壓達到反相擊穿電壓后，其中的反向電流將隨反向電壓的輕微

升高而急劇增大。剛開始反向電流不大時，產(chǎn)生的熱量不足以燒毀二極管，此時若降低二極管

的反向電壓，二極管還可回復正常。這時的擊穿稱為電擊穿；若反向電流繼續(xù)增大，產(chǎn)生的熱

量使二極管被燒毀，則二極管被徹底損毀，不能再恢復正常，這種擊穿稱為熱擊穿。

學生活動：掌握二極管伏安特性曲線所表達的內(nèi)容，加深二極管中的電流和電壓的非線性

關系的理解。由此得出結論：二極管是非線性元件，不可用歐姆定律求它的電壓電流和電阻。

【布置作業(yè)】

課堂作業(yè)：自我測評T—1、T—2、T-3、T二1、T二2、T二3

課后練習：自我測評T三1、TH2

【課堂小結】

引導學生總結本次課的重點內(nèi)容：

1、從二極管P區(qū)引出竺仁王極，也稱陽極；從N區(qū)引出的電極為負極，也稱陰極°

2、二極管電路符號:f一,文字符號：VD

3、二極管具有單向導電的特性：在二極管兩端加上一定的正向電壓，二極管導通；反之，

加上反向電壓，二極管就截止。

4、正向特性：存在死區(qū)、有門檻電壓或截止電壓、和導通電壓：

5、普通硅二極管的門坎電壓約為0.5V,導通電壓約為0.7V;普通楮二極管的門坎電壓約

為0.2V,導通電壓約為0.3V。

6、反向特性：反相截止、有反相擊穿電壓、可能出現(xiàn)電擊穿或熱擊穿現(xiàn)象。

教學后記：

上課時間年月日第5~6課時

理實一體化教學，

課題常用二極管的應用、參數(shù)和檢測課型

學生分組操作

PPT、普通二極管、

直觀演示法、講授法、觀察討論、歸納

教學方法學法教具LED、MF47萬用表依

理論聯(lián)系實際法、總結

據(jù)學生數(shù)配備

1、了解二極管的種類；

2、知道特殊二極管的應用方法；

教學目的

3、了解二極管主要參數(shù)；

4、掌握二極管檢測方法。

教學重點1、特殊二極管的應用方法；

2、二極管檢測方法

教學難點二極管檢測方法

教學過程

【新課引入】

復習提問：二極管具有什么特性？

PPT展示不同種類的二極管圖片，然后講述：這里展示的東西都是二極管，它們都具有相

同的特性，那就是單向導電性，但它們的作用各不相同。下面我們來介紹不種類的常用二極管。

【新課教學】

教學內(nèi)容1:二極管的種類

教師講述：二極管分類（PPT展示）

1、按制造工藝分類

①點接觸型——PN結面積較小，工作電流小，常用于高頻小信號電路。

②面接觸型一PN結面積較大，工作電流大，多用于整流電路。

2、按制造材料分類

按照制造材料可分為硅二極管和鑄二極管，硅二極管的熱穩(wěn)定性較好，錯二極管的熱穩(wěn)定

性相對較差。

3、按用途分類

按用途分，二極管分為普通二極管和特殊二極管c用于整流的整流二極管和開關二極管被

稱為普通二極管，其他用途的二極管被稱為特殊二極管。常見的特殊二極管有：穩(wěn)壓二極管、

發(fā)光二級管、光電二極管、變?nèi)荻O管等等c常見的不同用途二極管的電路符號如下圖所示

——

\T>VZVL\T\T)

(a)(b)(c)(d)(e)

常見不同用途二極管的圖形符號

(a)二極管(b)穩(wěn)壓二極管(c)發(fā)光二極管(d)光電二極管(e)變?nèi)荻O管

教學內(nèi)容2：特殊二極管的應用

教師活動：講解常用特殊二極管的應用方法和注意事項，PPT展示重要結論：

1、穩(wěn)壓二極管(VS)

穩(wěn)壓二極管簡稱穩(wěn)壓管，它是利用PN結在反向擊穿時兩端電壓隨電流的變化而只有微小

變化的特性來工作的“因此，穩(wěn)壓二極管的特點就是反向擊穿后，其兩端的電壓幾乎不變。穩(wěn)

壓二極管工作在電擊穿狀態(tài)，和普通二極管相比，它能承受較大的反向擊穿電流。

穩(wěn)壓管伏安特性如圖1.1.8所示。

圖1.1.8穩(wěn)壓二極管伏安特性曲線

穩(wěn)壓管在穩(wěn)壓設備和一些電子電路中獲得廣泛的應用，主要被用作調壓元件或電壓基準元

件。

使用穩(wěn)壓二極管時應注意以下事項：

①穩(wěn)壓二極管要反向接入電路(正極接低電位，負極接高電位)；

②要給穩(wěn)壓二極管串接合適的分壓限流電阻，以防電路中的電流超過穩(wěn)壓管的最大穩(wěn)定電

流而損毀穩(wěn)壓管；

③穩(wěn)壓管不能并聯(lián)使用。

(2)發(fā)光二極管(LED)

發(fā)光二極管(英文縮寫為LED)通常由碑化錫、磷化錢等材料制成，材料決定二極管的發(fā)

光顏色。常見的發(fā)光顏色有紅、綠、黃、藍、白等。

發(fā)光二極管可分為普通單色發(fā)光二極管、高亮二極管、超高亮二極管、變色發(fā)光二極管、

閃爍發(fā)光二極管、電壓控制型發(fā)光二極管、紅外發(fā)光二極管等。發(fā)光二極管通常用來做顯示器

件，如指示燈(單個用)、七段數(shù)碼顯示器、矩陣顯示器等。利用發(fā)光二級管也可將電信號轉

換為光信號，然后由光纜傳輸?shù)浇K端，再由光電二極管接收，將光信號轉換成電信號，這就是

光纖傳輸信號的基本原理。當前，已研發(fā)成功的高亮二極管，電能轉化率很高，亮度高，壽命

長，是節(jié)能的理想照明光源，將很快取代不節(jié)能的照明燈具。(列舉示例)

不同顏色發(fā)光二極管發(fā)光所需的工作電壓不一樣。在普通發(fā)光二極管中，紅色發(fā)光管的工

作電壓最低,約為1.5-1.7V其次是綠色和黃色的,約為1.7-1.8V施色和白色的約為2.5V-3.2VO

高亮二極管主要有三種顏色，三種發(fā)光二極管的工作電壓都不相同，參考值如下：紅色發(fā)光二

極管的為1.9-2.2V,黃色發(fā)光二極管的為1.8V—2.1V,綠色發(fā)光二極管的為3.0—3.2V。(用

實驗驗證)

發(fā)光二極管的發(fā)光強度由正向工作電流決定，一般為幾毫安到幾十毫安。發(fā)光二極管不能

直接接在電源上，需要給它串聯(lián)一個合適的分壓限流保護電阻，才能使它長時間正常工作。保

持發(fā)光二極管工作電流的穩(wěn)定,可以延長它的使用壽命。(講解原因)

在發(fā)光二極管中，還有一種能發(fā)出紅外光的二極管，稱為紅外發(fā)射管。這種二極管工作電

壓和電流與紅色發(fā)光二極管的相近。

(3)光電二極管(VD)

光電二極管的結構與普通二極管相似，但在它的PN結處，通過管殼上的玻璃窗口能接受

外部的光線。在實際應用中，光電二極管需要反向接入電路。沒有光照時,反向電阻很大，反

向電流最??；有光照時，反向電阻變小，反向電流變大，光照強度越大，反向電流也越大。

(4)變?nèi)荻O管(VD)

變?nèi)荻O管是一種利用反向電壓改變PN結結電容大小的特殊二極管。在實際應用中，需

要將它反向接入電路，改變反向電壓，使它的結電容隨之而變：反向電壓升高，結電容變小，

電壓降低，結電容變大。變?nèi)荻O管常用于電視機、收音機等電器的調諧電路中，實現(xiàn)選臺的

目的教學內(nèi)容3:二極管的主要參數(shù)

教師活動：講解二極管的主要參數(shù)及含義，PPT展示重要結論：

1、最大整流電流1PM-------指二極管長時間工作時允許通過的最大正向電流的平均值。

使用時，二極管的工作電流應小于最大整流電流。

2、最高反向工作電壓URM—指允許二極管承受的最大反向工作電壓。標定的最高反向

工作電壓通常是該二極管的反向擊穿電壓的一半或三分之一。

3、反向飽和電流IR—簡稱反向電流，又叫反向漏電流，是指在規(guī)定的反向電壓和環(huán)境

溫度下測得的二極管反向電流值。這個電流值越小，表明二極管的單向導電性能越好。

4、最高工作頻率f”——二極管能承受的最高頻率。通過PN結交流電頻率高于此值，二

極管將不能正常工作。扁

教學內(nèi)容4.二極管的檢測

教師活動：講解檢測原理，演示操作方法，PPT展示主要結論。

講解：檢測二極管，最好選用指針式萬用表，用它的電阻擋進行檢測。萬用表在這個擋位

上，紅黑表筆之間有電壓，黑筆上是高電位，紅表筆上是低電位。在紅黑表筆間不接測量元器

件時，表筆間的電壓等于表內(nèi)電池的電動勢。MF47型萬用表的Rxl、Rxio、RxlOO、RxlK

四個擋位由一節(jié)1.5V干電池供電，在RxlOK擋，由9V疊層電池和1.5V干電池串聯(lián)供電。

紅黑表筆間接入被測元器件，若指針向右偏擺，說明元器件是導電的，有電流從從黑表筆

流出，經(jīng)過被測元器件后，從紅表筆流進表頭。在同一倍率擋位，指針偏擺角越大,經(jīng)過表筆

的電流越大。反之，電流越小，指針偏擺角越小；電流小到一定數(shù)值，指針不偏擺，說明表筆

間的被測物幾乎不導通。

教師活動：一邊操作演示檢測二極管，一邊引導學生觀察現(xiàn)象、分析推理得出結論：

學生活動：根據(jù)老師的提示，觀察現(xiàn)象，分析推理得出結論。

檢測普通二極管時，一般選用萬用表的RxlOO或Rxlk擋(為什么？)。將萬用表的紅、

黑表筆分別接二極管的兩端測量一次，對調表筆再測量一次，依據(jù)兩次測量中萬用表指針的偏

轉情況，可以得出以下結論：

(1)若兩次測量中，一次測量的電阻較小(指針偏擺角大)，另一次測量的電阻很大(指

針幾乎不偏擺)，則說明該二極管正常可用。在阻值較小的那次測量中，黑表筆所接的弓I腳是

二極管的正極(+),紅表筆所接的引腳是二極管的負極(-)，此時測得的阻值稱為二極管的正

向電阻，一般為幾百歐至幾千歐；在阻值很大的那次測量中，黑表筆所接的引腳是二極管的負

極(-),紅表筆所接的引腳是二極管的正極(+)，此時測得的阻值稱為二極管的反向電阻。

(2)若兩次測量的阻值都很小，表明該二極管內(nèi)部已經(jīng)短路，不可用。

(3)若兩次測量的阻值都很大，表明該二極管內(nèi)部已開路，不可用。

老師提問：檢測發(fā)光二級管時，應選用萬用表的哪個擋位？為什么？待學生回答后，老師

評價、解答：檢測發(fā)光二級管時，必須選用萬用表的RxlOK擋，因為發(fā)光管的工作電壓大于

1.5VO

教學內(nèi)容5:學生實訓操作

學生活動：按照課本1.5.1技能實訓1的要求進行操作訓練。

老師活動：老師巡視指導！

【布置作業(yè)】

課堂作業(yè)：按照151技能實訓1的要求完成操作訓練；

課后練習：完成1.5.1技能實訓1中的測量分析和思考題。

【課堂小結】

引導學生歸納總結本次課的重點內(nèi)容：

1、穩(wěn)壓二極管(VS)的特點就是反向擊穿后，其兩端的電壓幾乎不變。穩(wěn)壓二極管工作

在電擊穿狀態(tài)，和普通二極管相比，它能承受較大的反向擊穿電流。

使用穩(wěn)壓二極管的注意事項：①穩(wěn)壓二極管要反向接入電路(正極接低電位，負極接高電

位)「②要給穩(wěn)壓二極管串接合適的分壓限流電阻，以防電路中的電流超過穩(wěn)壓管的最大穩(wěn)定

電流而損毀穩(wěn)壓管；③穩(wěn)壓管不能并聯(lián)使用。

2、不同顏色的發(fā)光二極管發(fā)光所需的工作電壓不一樣，比普通二極管的導通電壓大很多°

發(fā)光二極管的發(fā)光強度由正向工作電流決定，一般為幾毫安到幾十毫安。發(fā)光二極管不能直接

接在電源上，需要給它串聯(lián)一個合適的分壓限流保護電阻，才能使它長時間正常工作。

3、光電二極管(VD)的特點是：沒有光照時，反向電阻很大，反向電流最?。挥泄庹諘r，

反向電阻變小，反向電流變大，光照強度越大，反向電流也越大。在實際應用中,光電二極管

需要反向接入電路。

4、變?nèi)荻O管(VD)的特點是：反向電壓升高，結電容變小，電壓降低，結電容變大。

在實際應用中，需要將它反向接入電路。

5、檢測普通二極管一般選用指針萬用表的Rx100或RxlK；檢測發(fā)光二級管，必須選用

萬用表的RxlOK擋。

教學后記:

上課時間年月日第7?8課時

課題單相整流電路課型理論講授

教學方法講授法、多媒體演示法1學法1討論、總結教具PPT,多媒體課件

1.能理解整流的概念

教學目的2.掌握單相半波、全波整流電路的工作原理.會計算負載和整流二極管上的電

壓和電流。

1、整流電路工作原理；

教學重點

2、負載和整流二極管上的電壓和電流。

教學難點整流二極管上的電壓和電流。

教學過程

【新課引入】

提問：1s我們最常見的干電池是直流電還是交流電？家用照明電是什么電？交流電和直

流電的主要區(qū)別是什么？

2、能不能把交流電轉化為直流電？我們?nèi)粘Ｉ钪杏胁挥羞@樣的實例？請列舉幾

例。

3、以下電路中的二極管能否導通？二極管兩端的電壓各是多少？

導通％=0.7V截止I4=3V（反向）

待學生回答這些問題后，老師更正講解。說明今天的學習內(nèi)容：這節(jié)課我們來學習能將交

流電轉化為直流電的"單相整流電路"

【新課教學】

教學內(nèi)容1：整流

教師活動：講解整流、整流電路的概念。PPT展示結論

講解要點：

整流：將交流電轉換成直流電的過程。

整流電路：利用晶體二極管的單相導電性，將單相交流時間性轉換成直流電的電路。

教學內(nèi)容2：單相半波整流電路

教師活動：讓學生觀察單相半波整流電路,引導學生分析電路。

引導學生下圖所示電路的結構特點和工作過程：

講解要點：

1、電路結構：PPT展示電路的組成，突出強調重要元器件一二極管。

2、電路工作分析

(1)單相交流電壓5經(jīng)變壓器降壓后輸出為6；

(2)在5正半周時，A點電位高，標記為“+”，B點電位低，標記為

問：二極管兩端電壓為什么電壓？二極管是否導通？電路中有不有電流？電流方向是什

么？

老師活動：待學生逐一回答以上問題后更正講解，用PPT配合，逐一顯示結論。

問：若二極管的電壓為0,U,與3的關系如何？(Ui=U2)

學生答，老師更正講解。

(3)在5負半周時，A點電位低，標記為B點到位高，標記為

讓學生按上述過程分析電路的工作情況，得出結論：二極管兩端電壓為反向電壓，二極管

處于截止狀態(tài)，R中幾乎沒有電流。

歸納總結：3中的電壓正半周和負半周周期性交替輪換出現(xiàn)，電路中二極管的導通和截止

隨之交替產(chǎn)生，3中只有自上而下單一方向的電流。

結論：利用二極管的單向導電性將方向交替變換的交流電轉化為方向不變的直流電，將這

種轉化過程稱為整流作用，簡稱整流。

3、波形分析

教師活動：引導學生分析電路中電壓和電流的變

化規(guī)律，PPT展示電壓和電流的變化波形圖

講解要點：

a.6與5是變壓關系，波形為正弦波。

b.正向導通時，5與也幾乎相等，即5隨3

同步變化。

c.負載是線性電阻，其中的電流與電壓波形相

似。

d.反向截止時，5的電壓加于二極管，二極管

反向電壓與S負半周相同。

4、負載和整流二極管上的電壓與電流

(1)負載兩端電壓——以平均值表示

ULO=0.45U2

5為變壓器二次電壓有效值，用歐姆定律計算

(2)負載電流一平均值

工0455

(3)二極管的正向電流IV與流過負載RL的電流IL相等(提示二極管與負載的串聯(lián)關系)

0.45U,

(4)二極管反向電壓戳止時承受反射峰值電壓

I=V2U2=1.41U2

5、整流二極管的選用

根據(jù)以上結論，選用半波整流二極管時應滿足以下條件：

①二極管的最高反向工作電壓I嬴應大于被整流交流電的峰值電壓；

②二極管的最大整流電流M應大于流過它的實際工作電流。

教學內(nèi)容3:橋式整流電路

教師活動1:PPT展示橋式整流電路的結構，引導學生總結電路結構特點。

四支整流管的連接特點：每兩支二極管串聯(lián)組成一條支路，共形成兩條支路。兩條支路再

并聯(lián)，構成電橋結構。在這個電橋結構中，兩個串接點外接交流電源，組成輸入回路；兩個并

聯(lián)節(jié)點外接負載，組成輸出回路，輸出脈動直流電，其中，二極管負極并接點輸出直流電高電

位(正極),二極管正極并接點輸出直流電低電位(負極)。

教師活動2：PPT演示橋式整流電路的工作原理，引導學生電路中電壓電流的形成和大小

關系，畫出波形圖。

知識點：

1、電路結構

(a)電路畫法1(b)電路畫法2(c)簡化畫法

2、工作原理

(a)(b)

〃

在交流電壓u2的一個周期(正、負各半周)內(nèi)，流過RL的電流方向都相同。

3、負載和整流二極管上的電壓與電流

(1)UL=0.9U2

,、1

(3)卜=一卜

2

(4)=A/2U2

教學內(nèi)容4:講解整流電路的實際應用一一整流堆

PPT展示整流堆的電路結構圖和外形示意圖，講解內(nèi)部結構和標注符號的含義。

實際應用中的全橋整流塊(堆)就是將4支整流二極管連接成橋式整流電路后封裝而成的,

其內(nèi)部電路和外形示意圖如圖1.2.4所示。

整流堆示意圖內(nèi)部電路

教學內(nèi)容5:變壓器中心抽頭式單相全波整流電路

PPT展示變壓器中心抽頭式單相全波整流電路，引導學生觀察電路結構特點。

講解知識點：

1、電路原理圖和輸出電壓波形圖

?H-----

2、負載和二極管上的電壓和電流：與橋式整流電路相同，此處略

【布置作業(yè)】

1、課堂練習：

自我測評：T—4、T；二4、5、6、7；1三3、4

2、課后作業(yè):有一直流負載，額定電壓為60V,額定電流為4A,若采用橋式整流電路

為它供電，求整流電路的輸入電壓，選擇什么二極管？。

【課堂小結】

回放PPT,引導學生復述半波整流電路和橋式整流電路的重要結論。歸納對比以下內(nèi)容：

1.半波和全波整流的輸出波形（PPT展示）

2、半波和全波整流負載和整流二極管上的電壓和電流（PPT展示）

教學后記：

上課時間年月日第9課時

課題濾波電路課型理實一體化

教學方法講授法學法討論、總結教具PPT、多媒體課件、

1.了解濾波和濾波電路的概念

教學目的2.理解電容濾器的作用原理，說明它們的使用場合

3.了解電感濾波器的作用，了解復式濾波的形式

教學重點電容濾波器的工作原理

教學難點電容濾波電路的輸出電壓波形

教學過程

【新課引入】

復習提問：

1、理想的穩(wěn)恒直流電具有什么特點？

2、半波整流電路和全波整流電路的輸出電壓是什么電壓？誰的紋波較大？是不是穩(wěn)恒直

流電？

3、電容器和電感具有什么特性？（電容：通交流，隔直流，通高頻，阻低頻，電容兩端

的電壓不能突變；電感：通直流，隔交流，通低頻，阻高頻,電感器中的電流不能突變）

每個問題待學生回答后，老師講評，讓學生明確正確答案.

引出新課如何濾除整流電路輸出的脈動直流電中的紋波,從而獲得理想的穩(wěn)恒直流電（以

下簡稱直流電）？

【新課教學】

教學內(nèi)容1：濾波的概念

講解知識點，PPT展示結論：

1.濾波：將脈動較大的直流電變?yōu)樽兓骄彽闹绷麟姷倪^程。

2.濾波電路：能實現(xiàn)濾波作用的電路。

引導學生觀察電路結構，然后講解（PPT適時展示結論）：

1、原理：利用電容“通交流，隔直流，通高頻，阻低頻；電容兩端的電壓不能突變”的

特點，使整流輸出的脈動直流電流中的紋波成分ic將通過電容C短路到"地"而被濾除，直

流成分IL被電容阻隔，只能流經(jīng)負載電阻RL,通過RL形成輸出電壓UL。輸出電壓UL的波

形因紋波大幅減少而接近直線,如下圖所示。

電容濾波電路的特點是：紋波成分大大減少，電路簡單，但只適合小功率且負載變化較小

的場合。

2、講解電容濾波整流電路的輸出電壓：如下表所示(PPT展示)。

整流電路的輸出電壓二極管的電壓和電流

輸入交流電壓

整流電路類型

(有效值)負載開路帶負載時的最大反向通過的

時的電壓電壓(估算值)電壓電流

半波整流電路UiUi2場UiII

橋式整流電路Ui1.2〃41Ui

講解電容濾波電路中濾波電容的選擇：要從電容耐壓和容量兩個方面考慮：

(1)耐壓：濾波電容耐壓值要大于交流電源的峰值電壓。

(2)容量：濾波電容器C的容量選擇與電路中的負載電流IL有關，當負載電流加大后,

要相應地增大電容量。

3.講解全波整流電容濾波電路的波形

(1)全波整流結果是全波脈動直流電設正、負半周均有二極管導通。

(2)在交流電的每個周期變化中，電容有兩次充電和兩次放電，充電方向相同，電容對

負載的放電時間縮短。

(3)波形如下圖所示(PPT)

―aI放電！I放電！H-

充電充電充電

教學內(nèi)容3：電感濾波電路

PPT展示下圖所示的電路。

引導學生觀察電路結構，然后講解知識點：

1.電路：

2.濾波原理：在整流電路輸出端串接電感L,利用電感的“通直阻交”特點，使整流輸

出的脈動直流電中的紋波成分受到電感L的阻礙而削弱，而脈動直流電中的直流成分I則順

利通過電感L輸出到負載電阻R.上；因此，負載電阻的電壓匕和電流h的波形變得較平滑，

接近理想直流電的要求。

3.適用場合

適用于大功率、大電流而且負載變化較大的場合。

教學內(nèi)容4：復式濾波電路

PPT展示下圖所示的電路。

引導學生觀察電路結構，然后簡述電路工作原理：

1.TT型RC濾波電路

特點：電路中在濾波電容C1之后再加上R和C2濾波，使紋波成分進一步減少，輸出的

直流波形電更加平滑。但電阻R將消耗一些電能，使損耗增大。

2、LC型濾波電路

特點：將電容和電感都接入濾波電路，就形成了LC型濾波電路，通過電感L和電容C

的雙重濾波，其濾波效果比7T型RC濾波效果更好。

3、TT型LC濾波電路

特點：用電感L代替TT型RC濾波電路中電阻R就構成了7T型LC濾波電路，這種濾波器的

濾波效果比前幾種濾波電路更好，因此，適用于濾波要求較高的電子設備。但濾波元件體積較

大，成本較高。

【課堂小結】

教師與學生一起回顧本節(jié)課的學習內(nèi)容，引導學生復述以下內(nèi)容：

1、濾波的作用

2、電容濾波電路、電感濾波電路的結構及工作原理

3、復式濾波電路的結構和種類

【布置作業(yè)】

課堂作業(yè)：自我檢測T三之5、6；

課后作業(yè)：

1、復習萬用表、數(shù)字示波器的使用方法；

2、自學課本152技能實訓2：單相橋式整流濾波電路的波形測量相關內(nèi)容，為實訓操作

做準備。

教學后記:

上課時間年月日第10~11課時

課題技能實訓2：單相橋式整流濾波電路的波形測量課型理實一體化

PPT,多媒體課件、

實驗、分析、電容濾波器波形測

教學方法講授法、學生實驗學法教具

總結量電路模塊及示波

器、電路連接器材

1.通過訓練使學生能熟練、正確地使用示波器和萬用表；

2.使學生學會記錄測量數(shù)據(jù)和準確描畫所測得的波形；

教學目的

3.使學生學會正確連接電路模塊和通電測試的方法，懂得電路測試操作規(guī)程；

4.使學生加深對整流濾波電路作用的理解。

1.正確使用示波器和萬用表；

教學重點

2.電路模塊間的正確連接和通電測試的方法。

教學難點電路波形的測量和記錄

教學過程

【新課引入】

復習提問？

1、老師依次提出下列問題，待學生回答后作評價更正：

a、濾波的作用是什么？

b、電容濾波器的濾波原理是什么？

2、請學生畫出橋式整流電容濾波電路原理圖，老師檢查。然后PPT展示電路原理圖。

3、講述本次課的的學習內(nèi)容一一研究整流濾波電路中電容的作用。

【新課教學】

一、老師講解本次實訓的任務

依照1.5.2技能實訓2的要求完成以下任務（PPT展示）：

1.用示波器測量整流濾波電路的輸入波形和接入不同濾波電容時的輸出波形；

2.用萬用表測量電路的輸入電壓和接入不同濾波電容時的輸出電壓；

3.將測量結果記錄在所發(fā)的實訓報告表格中。

二、老師介紹電路模塊的功能和使用方法：

1：用展示臺展示電源模塊，對照實物講解它的作用和使用方法。

2：用展示臺展示整流濾波電路模塊,對照實物講解它的作用和使用方法。

三、講解操作規(guī)程：

1、電路檢測和檢修基本原則：在電路測量和檢修中，除了讀取儀表數(shù)值（波形）外.其

他操作都必須在斷電狀態(tài)下進行，不可帶電操作。

2、電路檢測規(guī)程：

a、首先斷開各電路模塊的開關；

b、按要求將電源模塊、整流濾波電路模塊、示波器、萬用表之間的線路連接好

C、將電源適配器連接到電源模塊上；

d、認真檢查已連接的電路，糾正不符合要求的連接；

e、將電源適配器插入到220V交流電源插座上，通電測試。

四、演示講解實訓操作方法

利用展示臺演示實訓操作步驟，邊操作邊講解：

1.演示電路模塊的搭接方法和檢查方法，邊操作邊講解模塊上的符號含義。

2.演示電路的通電測試方法：

A、檢查電路連接。

B、引導學生觀察整流濾波電路模塊上的開關，演示講解開關的通斷操作。

C、斷開整流濾波電路模塊上的所有開關。

I）、將電源適配器插入220V交流電源插座，對整流濾波電路模塊通電。

E、閉合S1和S2。引導學生觀察現(xiàn)象，解釋含義（LED1、LED2指示燈點亮，說明電路通

電正常）。

F、用萬用表測出輸入電壓和輸出電壓，講解注意事項（正確選擇擋位，注意表筆的極性）。

重點演示操作方法，講解讀取數(shù)值后填寫實訓報告表格的方法和要求。

G、通電調試示波器。

H、將示波器的CH1通道連接到整流濾波電路模塊的電壓輸入端，調試示波器，調出最佳

波形，講解最佳波形的要求。

I、講解將波形記錄到實訓報告表格中的方法：描點法——將示波器上顯示的波形特征點

（起點、終點、轉折點、最高點、最低點、與水平對稱軸的交點等）標記到實訓報告波形記錄

表格中的對應位置上，然后在表格上用和所測波形相似的光滑曲線將各點連接起來。

J、將示波器的測量探頭改接到整流濾波電路模塊的電壓輸出端，觀察波形的變化。

K、用描點法畫出所測得的波形；講解參數(shù)讀取方法和參數(shù)記錄方法。

演示操作到此為止。

五、學生實訓操作

布置本次實訓課的操作任務和要求：每個學生要按照演示方法完成本實訓項目的所有操

作，將測量結果分別填入教材所示的記錄表中。測量完成后交給老師檢查，老師依據(jù)測量記錄

表進行評比。

學生活動：按照老師的演示方法依次完成教材中的操作內(nèi)容。

教師活動：巡視指導，指導學生操作和填寫測量記錄，展示填寫較好的測量結果記錄表，

表揚做得好的同學

六、實訓結束

臨近下課時，老師要求學生整理實訓工具和儀器，打掃衛(wèi)生。老師請各小組組長檢查落實，

老師巡視指導。允許檢查合格的小組離開實訓室。

【布置作業(yè)】

課后作業(yè)：完成實訓操作中步驟7所要求的內(nèi)容，撰寫實訓報告和操作體會。

教學后記:

上課時間年月第12?13課時

課題穩(wěn)壓電路基本原理課型理論講解

教學方法而法|學法|分析、總結教具|PPT,多媒體課件、

-1、了解穩(wěn)壓電路基本原理

教學目的2、熟悉穩(wěn)壓二極管的符號及特性、理解穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路的原理

3、熟悉三端集成穩(wěn)壓器的符號，掌握其弓I腳排列規(guī)律及功能

穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓原理

三端集成穩(wěn)壓器使用常識

教學難點穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓原理

教學過程

【新課引入】

講述：電視機是我們離不開的一個電子產(chǎn)品，它利用整流濾波電路將我們的照明電壓轉化

為各種電壓的直流電后為其他電路供電。電子電路工作時，要求供給它的直流電壓電壓穩(wěn)定不

變。但是，在現(xiàn)實生活中.我們的交流電網(wǎng)的電壓在不斷波動，電源的的負載也在不斷的變化,

如電視機畫面的亮度、聲音等都在不斷變化。這樣，整流濾波電路的輸入電壓和它的負載都在

不斷變化，這將導致整流濾波后的輸出電壓不穩(wěn)定，從而使由它供電的其他電子電路不能正常

工作。怎么辦？利用電子元器件的特性，工程師設計出了穩(wěn)壓電路，將穩(wěn)壓電路設置在整流濾

波電路之后，就能獲得穩(wěn)定不變的直流電壓。這節(jié)課我們就來學習直流穩(wěn)壓電路的工作原理。

【新課教學】

一：穩(wěn)壓電路基本原理

1、講解穩(wěn)壓電路的種類：并聯(lián)型穩(wěn)壓電路和串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。

PPT展示并聯(lián)型穩(wěn)壓電路和串聯(lián)型穩(wěn)壓電路方框圖,講解電路中調壓元件和負載區(qū)實物連

接特點

(a)并聯(lián)型(b)串聯(lián)型

二、并聯(lián)型穩(wěn)壓電路工作原理

(1)PPT展示電路原理圖

提問：二電路中的二極管是什么二極管？是怎樣接入電路中的？它將工作在什么狀態(tài)？它

和負載的連接關系是什么？

學生回答后，老師評價、更正、講解。

（2）講解穩(wěn)壓過程

講解Ui、UOXUR的關系：Uo=Ui—UR

講解當〃或者凡變化導致的連鎖變化：設%下降：

/I—41TA=（外QII

Uo]<-----------------------------1

結論：由于Vz和8并聯(lián)，V管總要限制%的變化，所以能穩(wěn)定輸出電壓。

優(yōu)缺點：電路結構簡單，調試方便；但輸出電流較?。▋H幾十毫安），輸出電壓不可調，

穩(wěn)壓性能也較差，只適用于要求不高的小型電子產(chǎn)品上。

三、講解串聯(lián)型穩(wěn)壓電路

1、講解電路組成的原理方框圖：PPT展示

---1調整元件卜工

3

電

—I比較放大I—路

I基準電壓I

2、簡述穩(wěn)壓過程：

在串聯(lián)型穩(wěn)壓電路中，調整元件的調壓功能和比較放大電路的放大功能都是利用三極管的

放大作用來實現(xiàn)的；基準電壓一般由穩(wěn)壓二極管提供，?采樣電路的采樣利用了串聯(lián)電路的分壓

原理。穩(wěn)壓過程是：當輸入電壓口或負載發(fā)生變化使負載兩端電壓U。隨之變化時，假設上升,

則采樣電壓增大，因基準電壓保持不變，比較放大電路輸出的控制電壓將減小，調整管（調整

元件）兩端的電壓h因控制電壓減小而增大（詳解見第三章），根據(jù)UO=ULU”的關系，U。的

上升受到限制.使輸出電壓Uo保持穩(wěn)定不變。

四、講解三端集成穩(wěn)壓器

1、PPT展示三端固定穩(wěn)壓器，引導學生了解并熟悉引腳排列及其功能。

（1）三端集成穩(wěn)壓器簡介：在直流穩(wěn)壓電源中，用得最多的是集成穩(wěn)壓器。集成穩(wěn)壓器

是用集成電路的形式制造的穩(wěn)壓電路，它給穩(wěn)壓電源的制作帶來了很多方便。集成穩(wěn)壓器有多

種，其中有一類因為只有三只引腳，故稱為三端集成穩(wěn)壓器，簡稱三端穩(wěn)壓塊，這類穩(wěn)壓器應

用最廣。根據(jù)輸出電壓是否可調，三端穩(wěn)壓塊分為固定式和可調式兩類；根據(jù)輸出電壓的正、

負極性，三端穩(wěn)壓塊又分為正電壓輸出穩(wěn)壓塊和負電壓輸出穩(wěn)壓塊。

講解集成穩(wěn)壓器的引腳功能，用PPT展示。

三端：電源輸入端、輸出端和接地公共端

（2）三段固定集成穩(wěn)壓器的分類：有78XX和79XX兩大系列，78XX輸出正電壓，79XX

輸出負電壓。

（3）型號含義

由五個部分組成，PPT展示（如下圖所示）

（5）三端固定穩(wěn)壓塊應用電路

強調說明：

A、在79XX系列的應用電路中，79XX的1腳是公共端，電位為零。中間的2腳是輸入端,

要輸入負壓，即2腳的電位比1腳公共端的電位要低。所以，將79XX接入電路中時，它的1

腳要與直流電源的正極（+）相接，2