1-2 實(shí)訓(xùn)任務(wù)單：半導(dǎo)體二極管的測試與分析

PAGEPAGE4任務(wù)1-2半導(dǎo)體二極管特性及應(yīng)用電路的測試與分析實(shí)訓(xùn)任務(wù)單一、布置任務(wù)1.二極管的識(shí)別2.普通二極管的測試與分析3.特殊二極管的測試與分析4．限幅電路的測試與分析二、資訊1.畫出二極管的電路符號(hào)及伏安特性曲線。2.二極管有哪些種類？普通二極管在使用時(shí)要注意什么？1）按封裝方式分：塑料封裝，金屬封裝，陶瓷或玻璃封裝按半導(dǎo)體材料分：硅二極管，鍺二極管，砷化鎵二極管。按用途分：普通二極管，特殊二極管。普通二極管分為：整流二極管，開關(guān)二極管，檢波二極管。特殊二極管分為：穩(wěn)壓，變?nèi)?，發(fā)光，光電二極管。按PN結(jié)面積大小分：點(diǎn)接觸型，面接觸型。2）使用時(shí)，二極管兩端加的電壓不能超過他的極限值3．畫出穩(wěn)壓管、發(fā)光管、光電管的符號(hào)，敘述這三類二極管正常使用時(shí)的注意點(diǎn)？穩(wěn)壓二極管使用時(shí)應(yīng)注意工作在允許的電流工作范圍內(nèi)，并且必須加限流電阻。發(fā)光二極管使用時(shí)外加正向電壓不能使發(fā)光二極管超過其最大的工作電流。使用時(shí)加限流電阻，以免燒壞管子。光電二極管加反向電壓。三、計(jì)劃為完成半導(dǎo)體二極管特性及應(yīng)用電路的測試與分析任務(wù)，小組內(nèi)部統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、組織分工，進(jìn)行成員分工列表，并根據(jù)分工制定測試方案及測試器材計(jì)劃。1.分工計(jì)劃任務(wù)1-2：半導(dǎo)體二極管特性及應(yīng)用電路的測試與分析子任務(wù)名稱承擔(dān)成員子任務(wù)1：二極管的識(shí)別子任務(wù)2：用指針萬用表檢測整流、檢波二極管子任務(wù)3：用數(shù)字萬用表檢測整流、檢波二極管子任務(wù)4：用指針萬用表檢測穩(wěn)壓、發(fā)光及光電二極管2.測試儀器設(shè)備計(jì)劃任務(wù)1-2：半導(dǎo)體二極管特性及應(yīng)用電路的測試與分析儀器名稱型號(hào)或規(guī)格數(shù)量3．測試方案制定（包括測試電路及測試步驟）1）用指針萬用表檢測整流、檢波二極管方案：（1）將指針萬用表至于R*100檔。（2）首先假定IN4007的一端為正，用兩表棒分別接通IN4007的兩個(gè)管腳，測量電阻的大小。（3）交換紅黑兩筆棒的位置，再次測量記錄電阻的大小。（4）將指針萬用表置于R*1K檔重復(fù)（2）和（3）的步驟。（5）以同樣的方式測量2AP92）用數(shù)字萬用表檢測整流、檢波二極管方案：（1）將數(shù)字電壓表置于標(biāo)有二極管的檔位數(shù)字表棒輸出正負(fù)極與指針表相反。（2）驗(yàn)證指針萬用表判定結(jié)果，用紅表棒接觸IN4007的陽極，黑表棒接觸IN4007的陰極，即二極管處于正偏狀態(tài)。（3）交換紅黑表棒位置使IN4007處于反偏狀態(tài)，再次測量并記錄萬用表的測量結(jié)果（4）以同樣的方法對(duì)2AP9進(jìn)行測試。3）穩(wěn)壓二極管、光電二極管、發(fā)光二極管的極性檢測方案：1）穩(wěn)壓管的極性測試：利用二極管單向?qū)щ娦?，判斷穩(wěn)壓管的極性，方法同普通二極管。2）發(fā)光二極管的測試：將指針萬用表置于R*10K檔測量發(fā)光二極管的正，反向電阻值，利用二極管單向?qū)щ娦裕袛喽O管的極性。3）光電二極管的測試：用指針萬用表R*1K測量光電二極管的正向電阻。擋住光線接收窗測其反向電阻，四、實(shí)施測試并分析1.二極管的識(shí)別1）二極管識(shí)別記錄序號(hào)型號(hào)二極管的符號(hào)類型與用途123452）根據(jù)測試結(jié)果可以看出，常用的5種類型二極管整流二極管、穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二極管、光電二極管、檢波二極管的符號(hào)和適用場合不同（相同/不同）。2.用指針萬用表檢測整流、檢波二極管1）指針萬用表測量結(jié)果R×100檔R×1K檔1N4007正接測得電阻值（Ω）反接測得電阻值（Ω）2AP9正接測得電阻值（Ω）反接測得電阻值（Ω）2）根據(jù)上述測試結(jié)果可以看出，無論是1N4007或者2AP9，在R×100或者R×1K檔位，測量結(jié)果都是一次測得的電阻值大，一次測得的電阻值小。電阻小的那次則電路中電流大，二極管處于導(dǎo)通（導(dǎo)通/截止）狀態(tài)；電阻大的那次則電路中電流很小，二極管處于截至（導(dǎo)通/截止）狀態(tài)。3）同型號(hào)的二極管用不同的檔位測出來的電阻值不同（相同/不同），說明二極管是非線性（線性/非線性）器件。4）二極管導(dǎo)通時(shí)黑表棒相接的為二極管的陽極，紅表棒相接為為的陰極。二極管截止時(shí)黑表棒相接的為二極管的陰極，紅表棒相接為為的陽極。5）二極管1N4007的材料為硅，二極管2AP9的材料為鍺。3.用數(shù)字萬用表檢測整流、檢波二極管1）數(shù)字萬用表測量結(jié)果二極管的狀態(tài)數(shù)字萬用表的顯示結(jié)果1N4007正偏反偏2AP9正偏反偏2）根據(jù)測試結(jié)果可以看出，用數(shù)字萬用表檢測二極管，當(dāng)所測結(jié)果為數(shù)字，即二極管的導(dǎo)通壓降時(shí)，說明二極管處于導(dǎo)通，紅表棒所接二極管的陽極，黑表棒所接二極管的陰極。3）由數(shù)字萬用表可以判定1N4007為硅管（硅管/鍺管），2AP9為鍺管（硅管/鍺管）。4.穩(wěn)壓二極管的測試與分析1）穩(wěn)壓二極管的測試結(jié)果R正＝R反＝2）根據(jù)測試結(jié)果可以看出，穩(wěn)壓管帶標(biāo)記端為負(fù)極；只有反向（正向/反向）接入電路，穩(wěn)壓管才能正常工作。5.發(fā)光二極管的測試與分析1）發(fā)光二極管測試結(jié)果R正＝R反＝2）根據(jù)測試結(jié)果可以看出，發(fā)光二極管的長腳為陽極（陽極/陰極），短腳為陰極（陽極/陰極）。接入電路后，只有正向（正向/反向）接入電路，發(fā)光二極管才能夠正常工作。6.光電二極管的測試與分析1）光電二極管測試結(jié)果R正＝R反＝R反（強(qiáng)）（>、=、<）R反（弱）2）根據(jù)測試結(jié)果可以看出，光電二極管正常使用的前提為二極管反向（正向/反向）接入電路，當(dāng)光照強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，電路中的電流發(fā)生變化（發(fā)生變化/沒有變化），光照越強(qiáng)，電流越大（大/小）。10.分析圖示各電路的輸出電壓值，設(shè)二極管導(dǎo)通電壓UD＝0.7V。二極管導(dǎo)通，UO=1.3V二極管截止，UO=0V二極管導(dǎo)通，UO=-1.3V二極管截止，UO=2V二極管導(dǎo)通，UO=1.3V二極管截止，UO=-2V11.電路如圖所示，已知ui＝5sinωt(V)，二極管導(dǎo)通電壓UD＝0.7V。試畫出ui與uO的波形，并標(biāo)出幅值。解：當(dāng)ui為正半波時(shí)，VD2截止，當(dāng)VD1陽極電壓大于3.7V時(shí)，VD1導(dǎo)通輸出為3.7V當(dāng)VD1陽極電壓大于0小于3.7V時(shí)，VD1截止，輸出為ui。當(dāng)ui為負(fù)半波時(shí)，VD1截止，當(dāng)VD2陰極電壓小于-3.7V時(shí)，VD2導(dǎo)通輸出為-3.7V當(dāng)VD1陰極電壓小于0大于-3.7V時(shí)，VD2截止，輸出為ui。12.在圖所示電路中，發(fā)光二極管導(dǎo)通電壓UD＝1.5V，正向電流在5～15mA時(shí)才能正常工作。試問：（1）開關(guān)S在什么位置時(shí)發(fā)光二極管才能發(fā)光？（2）R的取值范圍是多少？解：開關(guān)S斷開時(shí)，發(fā)光二極管截止。開關(guān)閉合時(shí)，假設(shè)二極管斷開則二極管兩端電壓為5V,二極管導(dǎo)通。IR+1.5=5=>I=3.5/R5≤3.5/R≤15233≤R≤700五、評(píng)價(jià)學(xué)生完成測試工作頁評(píng)價(jià)表學(xué)生姓名