《电工电子技术基础与应用》 项目4 二极管及其应用.pptx

电工电子技术基础与应用授课教师：xxx

目录01直流电路02正弦交流电路03变压器与三相异步电动机04二极管及其应用05三极管及其应用06集成运算放大器07逻辑门电路与组合逻辑电路08触发器与时序逻辑电路

项目4二极管及其应用

二极管具有体积小、能耗低、寿命长、工作可靠、易集成等特点，应用非常广泛。利用二极管的伏安特性，将二极管和电阻、电容、电感等元件进行合理的连接，可以组成不同功能的电路。本项目主要介绍二极管的基本知识，以及整流电路、滤波电路和稳压电路等二极管应用电路的结构及工作原理。项目导读

知识目标了解本征半导体、杂质半导体和PN结的相关知识。掌握二极管的结构、伏安特性和主要参数。掌握单相半波整流电路的结构和工作原理。掌握单相桥式整流电路的结构和工作原理。掌握电容滤波电路、电感滤波电路的结构和工作原理。掌握稳压管稳压电路的结构和工作原理。熟悉三端集成稳压器的相关知识。

技能目标能够测试二极管的伏安特性。能够测试整流滤波电路。能够测试集成直流稳压电源。素质目标养成脚踏实地、求真务实的工作作风。践行敢为人先、知难而进的创新精神。

目录0102认识二极管认识整流滤波电路03认识稳压电路

01认识二极管

问题导入如下图所示，二极管通常由管体和两个引脚构成，其中两个引脚分别为二极管的阳极和阴极。二极管作为最简单的半导体器件，具有单向导电性，其导通和截止相当于开关的接通和断开。它同三极管、电阻、电容和电感等一起，可组成形形色色的电子电路。如何测量二极管的电压和电流？（a）实物（b）图形符号二极管

任务工单请扫描右侧的二维码，获取任务工单，根据任务工单，学生可以课前预习相关知识，课后按步骤进行任务实施，提高操作技能。任务工单

任务实施——测试二极管的伏安特性1．实施目的（1）加深对二极管基本特性的理解。（2）掌握判断二极管引脚极性的方法。（3）能够用逐点法测试二极管的伏安特性。2．实施器材准备任务实施所需要的工具和器材，并补全下表。名称规格型号数量名称规格型号数量直流稳压电源??1路电阻1kΩ?1个数字万用表??1台电位器1kΩ?1个毫安表??1台二极管?40071只微安表??1台导线??若干

任务实施——测试二极管的伏安特性3．实施内容1）判断二极管引脚的极性（1）将数字万用表置于欧姆挡2k位置并校准。（2）用数字万用表测量二极管两个引脚之间的电阻，其值为__________Ω。（3）保持二极管不动，调换数字万用表红、黑表笔的测量位置，再次测量二极管两个引脚之间的电阻，其值为__________Ω。（4）根据所测电阻，确定并标记二极管引脚的极性。

任务实施——测试二极管的伏安特性2）用逐点法测试二极管的正向特性（1）按下图所示连接二极管正向特性测试电路。二极管正向特性测试电路

任务实施——测试二极管的伏安特性（2）调节直流稳压电源，使其输出电压为5V。（3）调节电位器RP，用数字万用表监测二极管两引脚之间的电压UD，使其按照下表所示的数值变化。每调整到一个电压后，读取电路中毫安表的示数ID，并将其填入下表中。UD/?V00.10.20.30.40.50.60.650.7ID/?mA?????????二极管正向特性测试数据

任务实施——测试二极管的伏安特性3）用逐点法测试二极管的反向特性（1）按下图所示连接二极管反向特性测试电路，二极管此时应反接。二极管反向特性测试电路

任务实施——测试二极管的伏安特性（2）调节直流稳压电源，使其输出电压为20V。（3）调节电位器RP，用数字万用表监测二极管两引脚之间的电压UD，使其按照下表所示的数值变化。每调整到一个电压后，读取电路中微安表的示数ID，并将其填入下表中。UD/?V00.10.20.30.40.50.60.650.7ID/?μA?????????二极管反向特性测试数据

任务实施——测试二极管的伏安特性4）绘制二极管的伏安特性曲线根据表（二极管正向特性测试数据）和表（二极管反向特性测试数据）的测试数据，在右图中绘制二极管的伏安特性曲线。4．实施报告（1）将测量数据填入各表格中，将识别值与测量值进行对比，若不一致，则分析产生误差的原因。（2）分析在实施过程中有哪些注意事项。（3）心得体会及其他。二极管的伏安特性曲线

4.1.1半导体的基本知识半导体是导电性介于导体和绝缘体之间的物质。半导体可分为本征半导体和杂质半导体两类。1）本征半导体本征半导体是指完全纯净的、具有晶体结构的半导体。在半导体元器件中，用得最多的本征半导体是硅和锗。硅和锗都是四价元素，每一个硅（锗）原子与相邻的四个硅（锗）原子之间通过成对的价电子形成了共价键，如右图（