《电子技术基础》二极管的基础知识
电子技术基础题库(I_II类题)[1]
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第一章 半导体二极管I 类题一、简答题1． 杂质半导体有哪些？与本征半导体相比导电性有什么不同？答杂质半导体有P 型半导体和N 半导体两种，比本征半导体导电性能增强很多。
2．什么是PN 结？PN 结最基本的特性是什么？ 答；P 型半导体和N 型半导体采用特殊的加工工艺制作在一起，在其交界处产生的特殊薄层称为PN 结。
PN 结最基本的特性是单向导电性。
3． 什么是半导体？半导体有哪些特性？答：导电能力介于导体和绝缘体之间的物质称为半导体。
具有热敏特性、光敏特性和掺杂特性。
二、计算题1． 在下图所示电路中，哪一个灯泡不亮？答：b 不亮2．如图所示的电路中，试求下列两种情况下输出端Y 的电位U Y 及各元件（R ，VD A ，VD B ）中通过的电流；（1）U A =U B =0V ；（2）U A =+3V ，U B =0V ；答：（1）V Y =0VmA 33.9K Ω12V ≈=R I mA5.1232R DB DA ≈===I I I （2）D B 导通，D A 截止 V Y =0VmA39.312≈=R I V 0DA =I mA 3DB =I 3． 在下图所示电路中，设二极管是理想二极管，判断各二极管是导通还是截止？并求U AO =？答：a）图中，二极管导通，U AO=-6V；b）图，二极管截止，U AO=-12V；c）图V1导通，V2截止，U AO=0V。
II类题一、简答题1．从晶体二极管的伏安特性曲线看，硅管和锗管有什么区别？答：硅管死区电压为0.5V左右而锗管为0.2V左右；硅管的正向管压降为0.7V左右而锗管为0.3V左右；硅管的反向饱和电流较小而锗管较大。
2．光电二极管和发光二极管有什么区别？答：发光二极管将电信号转化成光信号，工作时加正向电压；光电二极管将光信号转化成电信号，工作时加反向电压。
3．为什么用万用表的不同电阻档测量同一二极管的正偏内阻数值上差别很大？答：因二极管的非线性。
《电子技术基础》复习要点
《电子技术基础》复习要点课程名称：《电子技术基础》适用专业：2018级电气工程及其自动化（业余）辅导教材：《电子技术基础》张志恒主编中国电力出版社复习要点第一章半导体二极管1.本征半导体❑单质半导体材料是具有4价共价键晶体结构的硅Si和锗Ge。
❑导电能力介于导体和绝缘体之间。
❑特性：光敏、热敏和掺杂特性。
❑本征半导体：纯净的、具有完整晶体结构的半导体。
在一定的温度下，本征半导体内的最重要的物理现象是本征激发（又称热激发），产生两种带电性质相反的载流子（空穴和自由电子对），温度越高，本征激发越强。
◆空穴是半导体中的一种等效+q的载流子。
空穴导电的本质是价电子依次填补本征晶体中空位，使局部显示+q电荷的空位宏观定向运动。
◆在一定的温度下，自由电子和空穴在热运动中相遇，使一对自由电子和空穴消失的现象称为复合。
当热激发和复合相等时，称为载流子处于动态平衡状态。
2．杂质半导体❑在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
体现的是半导体的掺杂特性。
◆P型半导体：在本征半导体中掺入微量的3价元素（多子是空穴，少子是电子）。
◆N型半导体：在本征半导体中掺入微量的5价元素（多子是电子，少子是空穴）。
❑杂质半导体的特性◆载流子的浓度：多子浓度决定于杂质浓度，几乎与温度无关；少子浓度是温度的敏感函数。
◆体电阻：通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。
◆在半导体中，存在因电场作用产生的载流子漂移电流（与金属导电一致），还才能在因载流子浓度差而产生的扩散电流。
3.PN结❑在具有完整晶格的P型和N型半导体的物理界面附近，形成一个特殊的薄层（PN结）。
❑PN结中存在由N区指向P区的内建电场，阻止结外两区的多子的扩散，有利于少子的漂移。
❑PN结具有单向导电性：正偏导通，反偏截止，是构成半导体器件的核心元件。
◆正偏PN结（P+，N-）：具有随电压指数增大的电流，硅材料约为0.6-0.8V，锗材料约为0.2-0.3V。
◆反偏PN结（P-，N+）：在击穿前，只有很小的反向饱和电流Is。
二极管的基础知识
T
VO
T
自已设计输出为负半周的半波整流电路。
三、负载的电压和电流
VO=0.45V2 IO=0.45V2/RL
四、整流二极管的电压和电流
最大整流电流： IVM≥IO 最高反向工作电压：VRM≥1.414 V2
全波整流电路
1、电路组成：（如图所示） 提供所需电压
T VD1 + V2A
整流 二极 管 RL
经过特殊的工艺加工，将P型半导体和N型半 导体紧密结合在一起，则在两种半导体的交界处 就会形成一个特殊的的接触面。
2、PN结特性（用实验验证）：
第一步：当P接电源正，N接电源负。 P 正 N 负 P N
+
—
现象：电流表指针偏转比较大
I
R
导通
即加正向电压导通
第二步：当P接电源负，N接电源正。 P N
概 述
一、电子技术的重要作用： 二、电子技术的应用领域：
电报： 电话： 传真： 电视：
三、信号：
信号形式分类：电流和电压。
信号特点分类：
(一)、模拟信号：
1、定义： 信号的振幅随 时间呈连续变化。
(二）、模拟信号：
1、定义：信号在数值上是 不连续的，它不随时间 连续变化，即为离散的 电信号。
2、波形：
VI 0
2、波形：
VI 0
t
t
四、信号的处理和转换
1、结合具体实例： 2、信号处理方框图：
信号 输入信号 处理 输出信号 系统
信号 换 换 非电输 输出电 处理 输出电 能 非电输 入信号 能 信 号 信号 出信号 系统 器 器 数字 模数 模数 模拟输 模数数字电 数字电 输出模 转换 转换 信 号 信号 信 号 转换 拟信号 入信号 处理 器 器 器
电工电子技术基础知识点详解3-1-二极管
二极管1. 半导体二极管的基本结构一个PN结外封管壳并引出电极，就成为半导体二极管。
根据PN结的结构，二极管分成点接触型、面接触型和平面型。
点接触型的二极管由于结面积很小，不能通过较大的正向电流，但结电容小，易于在高频小功率条件下使用，如开关二极管就是点接触型的。
面接触型二极管的PN结面积较大，允许通过较大的正向电流，但结电容大，不能在高频下工作，因此一般都用于整流。
平面型的二极管用于大功率整流管和数字电路中的开关管。
半导体二极管的外型及符号如图1所示。
图1 半导体二极管的外型及符号(a) 点接触型二极管(b) 面接触型二极管(c) 平面型二极管图2是常见的半导体二极管的外形图。
图2 常见的半导体二极管的外形图2. 半导体二极管的伏安特性(1) 正向伏安特性二极管的电流与外加电压的关系曲线称作伏安特性，如图3所示。
由图可见，当外加正向电压很小时，外电场还不足以克服内电场对多数载流子扩散运动的阻力，因此正向电流几乎为零。
二极管正向电流近似为零的区域称为死区，对应死区的正向电压称为死区电压，其值与半导体材料和环境温度有关，通常硅管约为0.5V，锗管约为0.2V。
当外加正向电压大于死区电压后，二极管导通，其导通的正向压降，硅管约为0.6V~0.8V，锗管约为0.2V~0.3V。
图3 二极管的伏安特性(a) 2CZ52A硅二极管(b) 2AP2锗二极管(2) 反向伏安特性当二极管加反向电压时，在环境温度不变的条件下，少数载流子的数目近似为常数，因此当反向电压不超过某一范围时，反向电流的值很小，并且恒定，通U时，电场力常称它为反向饱和电流。
当反向电压超过二极管的反向击穿电压BR将共价键中的电子拉出，使少数载流子的数量增多，并在强电场下加速，又将晶格中的价电子碰撞出来，这种连锁反应导致载流子的数目愈来愈多，最后使二极管反向击穿。
二极管一旦被击穿，一般都不能恢复单向导电性能。
3. 主要参数二极管的参数是正确选择和使用二极管的依据。
电子技术基础与技能电子教案1(二极管的单向导电特性)
教学设计方案引入自然界中的物质，按导电能力的不同，可分为导体和绝缘体。
人们又发现还有一类物质，它们的导电能力介于导体和绝缘体之间，那就是半导体。
新授课1.1 半导体二极管1.1.1 什么是半导体1．半导体：导电能力随着掺入杂质、输入电压（电流）、温度和光照条件的不同而发生很大变化，人们把这一类物质称为半导体。
2．载流子：半导体中存在的两种携带电荷参与导电的“粒子”。
（1）自由电子：带负电荷。
（2）空穴：带正电荷。
特性：在外电场的作用下，两种载流子都可以做定向移动，形成电流。
3．N型半导体：主要靠电子导电的半导体。
即：电子是多数载流子，空穴是少数载流子。
4．P型半导体：主要靠空穴导电的半导体。
即：空穴是多数载流子，电子是少数载流子。
1.1.2 PN结1．PN结：经过特殊的工艺加工，将P型半导体和N型半导体紧密地结合在一起，则在两种半导体的交界面就会出现一个特殊的接触面，称为PN结。
2．实验演示（1）实验电路（2）现象所加电压的方向不同，电流表指针偏转幅度不同。
（3）结论PN结加正向电压时导通，加反向电压时截止，这种特性称为PN 结的单向导电性。
3．反向击穿：PN结两端外加的反向电压增加到一定值时，反向电流急剧增大，称为PN结的反向击穿。
4．热击穿：若反向电流增大并超过允许值，会使PN结烧坏，称为热击穿。
5．结电容PN结存在着电容，该电容称为PN结的结电容。
1.1.3 半导体二极管利用PN结的单向导电性，可以用来制造一种半导体器件——半导体二极管。
1．半导体二极管的结构和符号（1）结构：由于管芯结构不同，二极管又分为点接触型（如图a）、面接触型（如图b）和平面型（如图c）。
（2）符号：如图所示，箭头表示正向导通电流的方向。
课后拓展1.还有哪些半导体材料？他们都有哪些奇妙的用途？2.我们用的电热毯或者电吹风，都有高低温档，你能用二极管的单向导电特性来设计该电路里吗？板书设计一、半导体1.概念2.分类3.主要特性热敏光敏掺杂二、二极管及其单向导电特性1.二极管的结构2.二极管的图形符号3.单向导电特性电路图电路分析教学反思1.203班无电脑，屏幕损坏，视频和仿真效果不好，该班第一次课没发教材。
电路基础原理二极管与三极管
电路基础原理二极管与三极管电路基础原理：二极管与三极管在现代电子技术中，二极管与三极管扮演着重要的角色，是电路中最基本且不可或缺的元件之一。
它们的发展历程和原理理解对于电子工程师和爱好者而言都是至关重要的。
一、二极管二极管是由半导体材料制成的电子元件，它有两个端口，即两个引脚。
它的一端被称为阳极（也叫P端），另一端被称为阴极（也叫N 端）。
二极管的工作原理基于PN结，这是由P型薄层半导体材料和N 型薄层半导体材料之间形成的结构。
当二极管极性正向（P端连接正电压，N端连接负电压）时，电流可以顺利通过，这被称为导通状态。
而当二极管极性反向（P端连接负电压，N端连接正电压）时，电流会被阻断，二极管处于截止状态。
通过这种特性，二极管可以用来实现电流的整流功能。
它可以将交流信号转化为直流信号，通过只允许一个方向的电流流动，屏蔽了负半周期的信号。
二、三极管三极管是一种由PNP或NPN型晶体管构成的半导体器件。
它有三个引脚，被称为基极、发射极和集电极。
三极管有两种常见的工作模式：共射极和共集极。
在共射极模式下，基极与发射极之间的电压被用来控制集电极与发射极之间的电流。
而在共集极模式下，输入信号通过基极，被放大输出到集电极，集电极是输出端。
基于这两种模式，三极管可以被用作放大器、开关和电压比较器。
作为放大器，它可以放大小信号以便更好地驱动负载。
作为开关，三极管在输入电压高于某个阈值时导通，低于阈值时截止，用于控制电流的流动。
作为电压比较器，它可以接收两个电压信号并比较它们的大小，输出相应结果。
三、二极管与三极管的应用二极管和三极管在现代电子设备中应用广泛，成为无线通信、计算机科学、控制系统等方面的基本元件。
例如，在无线通信系统中，射频二极管被用来作为开关，控制高频信号的传输。
而三极管被用于收音机、电视机等电子设备中的放大电路，使得弱信号可以被放大后输出到扬声器。
此外，二极管和三极管还常用于电源电路中，用于整流、稳压和滤波等功能，确保设备能够正常工作。
电工电子技术基础第十章
第二节 晶体三极管
不同的晶体管， 值不同，即电流的放大能力不同，一般为 20 ～ 200。 ② 直流电流放大系数 I C IB 通常 晶体管的放大作用的意义： 基极电流的微小变化引起集电极电流的较大变化，当基极 电路中输入一个小的信号电流 ib ，就可以在集电极电路中得到 一个与输入信号规律相同的放大的电流信号ic。 可见，晶体管是一个电流控制元件。
操作：调节(或改变 E1 )以改变基极电流 IB 的大小,记录 每一次测得的数据。
次数
电流
IB/mA IC/mA
1
0 0.01
2
0.01 0.56
3
0.02 1.14
4
0.03 1.74
5
0.04 2.33
IE/mA
0.01
0.57
1.16
1.77
2.37
（1）直流电流分配关系：
IE IC IB
晶体三极管
一、晶体管的结构 二、晶体管的放大作用
三、晶体管的三种工作状态
四、晶体管的主要参数 五、晶体管的管型和管脚判断
第二节 晶体三极管
一、晶体管的结构
1．结构和符号
、发射区 三个区：集电区、基区 （1）结构： 两个PN 结：集电结、发射结 发射极：e 三个区对应引出三个极： 基极：b 集电极：c
第二节 晶体三极管
（2）放大状态 UBE 大于死区电压，IB > 0，集电极电流 IC 受 IB 控制，即
I C I B 或 ΔI C Δ I B
晶体管处于放大状态的条件是：发射结正偏，集电结反偏， 即VC > VB > VE （NPN管，PNP管正好相反） 。
第二节 晶体三极管
电子技术常见知识点
电子技术常见知识点一、二极管1、二极管符号：2、二极管的工作特性（1）二极管具有单向导电性加正向电压二极管导通将二极管的正极接电路中的高电位，负极接低电位，称为正向偏置（正偏）。
此时二极管内部呈现较小的电阻，有较大的电流通过，二极管的这种状态称为正向导通状态。
加反向电压二极管截止将二极管的正极接电路中的低电位，负极接高电位，称为反向偏置（反偏）。
此时二极管内部呈现很大的电阻，几乎没有电流通过，二极管的这种状态称为反向截止状态。
（2）二极管的特性曲线正向特性当正向电压较小时，二极管呈现的电阻很大，基本上处于截止状态，这个区域常称为正向特性的“死区”，一般硅二极管的“死区”电压约为0.5V，锗二极管约为0.2V。
当正向电压超过“死区”电压后，二极管的电阻变得很小，二极管处于导通状态，二极管导通后两端电压降基本保持不变，硅二极管约为0.7V，锗二极管约为0.3V。
反向特性反向截止区二极管加反向电压时，仍然会有反向电流流过二极管，称为漏电流。
漏电流基本不随反向电压的变化而变化，称为反向截止区。
反向击穿区当加到二极管两端的反向电压超过某一规定数值时，反向电流突然急剧增大，这种现象称为反向击穿现象。
实际应用时，普通二极管应避免工作在击穿范围。
3、二极管的检测（1）万用表置于R×1k挡。
测量正向电阻时，万用表的黑表笔接二极管的正极，红表笔接二极管的负极。
（2）万用表置于R×1k挡。
测量反向电阻时，万用表的红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极。
（3）根据二极管正、反向电阻阻值变化判断二极管的质量好坏。
4、光电二极管的检测使光电二极管处于反向工作状态，即万用表黑表笔接光电二极管的负极，红表笔接其正极，在没有光照射时，其阻值应在数十kΩ至数百kΩ，该电阻值称为暗电阻。
再将光电二极管移到光线明亮处，其阻值应会大大降低，万用表指示值通常只有数kΩ，该电阻值称为亮电阻。
5、二极管整流电路（1）半波整流当输入电压为正半周时，二极管VD因正向偏置而导通，在负载电阻上得到一个极性为上正下负的电压。
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课题：晶体二极管
教学目标：
知识目标：1、掌握晶体二极管的构成、符号
2、掌握晶体二极管的导电特性
3、分析使用二极管时的主要参数及伏安特性
能力目标：1、培养学生分析、探究问题的能力
2、培养学生灵活运用知识的能力
3、培养学生的动手和实践能力
情感目标：使学生在学习过程中，获得知识的同时进一步激发学生学习的动机和兴趣
教学重点：晶体二极管的构成、符号、导电特性及伏安特性的分析
教学难点：1、伏安特性分析。
2、几个参数的记忆及区分。
教学方法：启发、引导、观察、讨论、讲解、实验结合
课时安排： 2课时
（教学用具：多媒体课件，实验用器材）
教学过程：
新课导入：提出学习目标，复习提问导入新课
1、什么是半导体？常见的的半导体材料有哪几种？
2、半导体根据内部载流子的不同分为哪几种？
新课讲授：
一、二极管的结构和符号
（一）结构
在本征半导体上利用特殊工艺分别渗入硼元素和磷元素加工出P型半导体和N型半导体，在P型和N型半导体的结合部位形成一个特殊的结构，即PN结，PN结是构成各种半导体器件的基础。
在P区和N区两侧各接上电极引线，并将其封装在密封的壳体中，即构成半导体二极管，如图。
接在P区的引线称为阳极（正极）用a表示，接在N区的引线称为阴极或负极，用k表示。
二极管的核心即是一个PN结。
（二）符号
电子技术中的元件在电路图中都是用符号来表示的，如电阻用什么符号表示？
二极管的符号如下图：
图中三角箭头代表二极管正向导电时电流的方向。
（三）分类
1、二极管根据所用半导体材料不同分为锗管和硅管。
2、根据内部结构不同可分为点接触型和面接触型。
点接触型主要用于高频小电流场合如：检波、混频、小电流整流。
面接触型主要用于低频大电流场合如：大电流整流。
知识拓展
认识常见的几种二极管：小功率二极管、大功率二极管、贴片二极管、发光二极管等。
要求：学生课后利用网络查找更多形式的二极管。
二、二极管的导电特性
通过实验来探究学习二极管的导电特性，在做实验之前首先了解一下实验所用的元件
（一）认识元件
认识实验中使用的元件：电池、电阻、开关、二极管、指示灯。
（二）实验一
实验电路如下图：讲解电路构成。
请实验小组说明指示灯情况，说明了什么？
结论：指示灯亮，说明二极管导通，称为导通状态。
二极管导通时，其阳极电位高于阴极电位，此时的外加电压称为正向电压，二极管处于正向偏置状态，简称“正偏”。
（三）实验二
实验电路如下图：讲解电路构成。
请实验小组说明指示灯情况，说明了什么？
结论：灯泡不亮，说明二极管不导通，称为截止状态
二极管截止时，其阳极电位低于阴极电位，此时的外加电压称为反向电压，二极管处于反向偏置状态，简称
“反偏”。
二极管的导电特性：晶体二极管加正向电压时导通，加反向电压时截止，这一导电特性称为晶体二极管的单向导电性。
三、二极管的伏—安特性
常利用伏一安特性曲线来形象地描述二极管的单向导电性。
所谓伏安特性，是指二极管两端电压和流过二极管电流的关系，可用电路图来测量。
若以电压为横坐标，电流为纵坐标，用作图法把电压、电流的对应值用平滑曲线连接起来，就构成二极管的伏—安特性曲线。
1、正向特性
当二极管两端加正向电压时，就产生正向电流，正向电压较小时，正向电流极小(几乎为零)，这一部分称为死区，相应的A(A′)点的电压命名为死区电压。
二极管正向导通时，要特别注意它的正向电流不能超过最大值，否则将烧坏PN结。
2、反向特性
当二极管两端加上反向电压时，在开始很大范围内，二极管相当于非常大的电阻，反向电流很小，且不随反向电压而变化。
此时的电流称之为反向饱和电流，如图1.2.3中0C(或O′C′)段所示。
3、反向击穿特性
二极管反向电压加到定数值时，反向电流急剧增大，这种现象称为反向击穿。
此时的电压称为反向击穿电压用表示，如图1.2.3中CD(或C′D′)段所示。
4、死区电压：锗——0.2V 硅——0.5V
5、导通电压降：锗——0.3V 硅——0.7V
四、半导体二极管的主要参数和分类
1．最大整流电流
最大整流电流是指二极管长期工作时，允许通过的最大平均电流使用正向平均电流能超过此值，否则二极管会击穿。
2．最大反向工作电压
最大反向工作电压是指二极管正常工作时，所承受的最高反向电压(峰值)。
通常手册上给出的最大反向工作电压是击穿电压的一半左右。
3．二极管的直流电阻
二极管的直流电阻指加在二极管两端的直流电压与流过二极管的直流电流的比值。
二极管的正向电阻较小，约为几欧到几千欧；反向电阻很大，一般可达零点几兆欧以上。
4．最高工作频率
最高工作频率是指二极管正常工作时上、下限频率，它的大小与PN结的结电容有超过此值，二极管单向导电特性变差。
课后总结：
这次课的重点：1、二极管结构及其单向导电性
2、死区电压：锗——0.2V 硅——0.5V
3、导通电压降：锗——0.3V 硅——0.7V
4、二极管反向电压加到定数值时，反向电流急剧增大，这种现象称为反向击穿。
作业：练习册
板书设计：一、半导体二极管的结构和符号
二、二极管的导电特性
三、二极管的伏—安特性
四、半导体二极管的主要参数和分类。