实验五 二极管特性及应用
二极管的检测教案
二极管的检测教案一、教学内容本节课的教学内容选自《电子技术基础》第三章第二节，主题为“二极管的检测”。
详细内容包括：二极管的类型与结构、二极管的伏安特性、二极管的主要参数、二极管的检测方法及其在电子电路中的应用。
二、教学目标1. 了解二极管的类型、结构及其工作原理，掌握二极管的伏安特性。
2. 学会使用万用表检测二极管的方法，并能判断二极管的正负极。
3. 了解二极管的主要参数，理解其在电子电路中的应用。
三、教学难点与重点教学难点：二极管的伏安特性及其检测方法。
教学重点：二极管的类型、结构、工作原理及其在电子电路中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：二极管实物、万用表、示波器、多媒体设备。
2. 学具：二极管、万用表、实验板、导线。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）通过展示一个简单的二极管电路，让学生观察二极管在电路中的作用。
2. 理论讲解（15分钟）（1）介绍二极管的类型、结构及其工作原理。
（2）讲解二极管的伏安特性，分析其在电路中的作用。
3. 例题讲解（10分钟）通过一个具体例子，讲解如何使用万用表检测二极管及其正负极。
4. 随堂练习（15分钟）让学生分组进行二极管检测实验，巩固所学知识。
六、板书设计1. 二极管的类型与结构2. 二极管的伏安特性3. 二极管的主要参数4. 二极管的检测方法七、作业设计1. 作业题目：（1）简述二极管的类型、结构及其工作原理。
（2）使用万用表检测一个二极管，并判断其正负极。
（3）简述二极管的主要参数。
答案：（1）二极管分为PN结二极管、PIN二极管、Schottky二极管等，其结构为P型半导体和N型半导体组成。
二极管在正向偏压下导通，反向偏压下截止。
（2）使用万用表检测二极管时，将万用表置于二极管测试档位，红表笔接二极管正极，黑表笔接二极管负极，若显示值为正向导通电压（约0.6V~0.7V），则红表笔接的是正极；反之，若显示值为反向截止电压（约无穷大），则红表笔接的是负极。
光电二三极管特性测试实验报告
光敏二极管特性测试实验一、实验目的1.学习光电器件的光电特性、伏安特性的测试方法；2.掌握光电器件的工作原理、适用范围和应用基础。
二、实验内容1、光电二极管暗电流测试实验2、光电二极管光电流测试实验3、光电二极管伏安特性测试实验4、光电二极管光电特性测试实验5、光电二极管时间特性测试实验6、光电二极管光谱特性测试实验7、光电三极管光电流测试实验8、光电三极管伏安特性测试实验9、光电三极管光电特性测试实验10、光电三极管时间特性测试实验11、光电三极管光谱特性测试实验三、实验仪器1、光电二三极管综合实验仪 1个2、光通路组件 1套3、光照度计 1个4、电源线 1根5、2#迭插头对（红色，50cm） 10根6、2#迭插头对（黑色，50cm） 10根7、三相电源线 1根8、实验指导书 1本四、实验原理1、概述随着光电子技术的发发展,光电检测在灵敏度、光谱响应范围及频率我等技术方面要求越来越高，为此，近年来出现了许多性能优良的光伏检测器，如硅锗光电二极管、PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）等。
光敏晶体管通常指光电二极管和光电三极管，通常又称光敏二极管和三敏三极管。
光敏二极管的种类很多，就材料来分，有锗、硅制作的光敏二极管，也有III－V族化合物及其他化合物制作的二极管。
从结构我来分，有PN结、PIN结、异质结、肖特基势垒及点接触型等。
从对光的响应来分，有用于紫外光、红外光等种类。
不同种类的光敏二极管，具胡不同的光电特性和检测性能。
例如，锗光敏二极管与硅光敏二极管相比，它在红外光区域有很大的灵敏度，如图所示。
这是由于锗材料的禁带宽度较硅小，它的本征吸收限处于红外区域，因此在近红外光区域应用；再一方面，锗光敏二极管有较大的电流输出，但它比硅光敏二极管有较大的反向暗电流，因此，它的噪声较大。
又如，PIN型或雪崩型光敏二极管与扩散型PN结光敏二极管相比具有很短的时间响应。
因此，在使用光敏二极管进要了解其类型及性能是非常重要的。
二极管
二极管一.二极管的特性与应用:几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。
二.二极管的工作原理:晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。
当不存在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。
当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。
当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。
当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。
三.二极管的类型二极管种类有很多，按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）。
根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。
按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。
点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面，通以脉冲电流，使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起，形成一个“PN结”。
由于是点接触，只允许通过较小的电流（不超过几十毫安），适用于高频小电流电路，如收音机的检波等。
面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。
平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。
四.二极管的导电特性二极管最重要的特性就是单方向导电性。
在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。
下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。
1. 正向特性。
单向导电实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解二极管的基本结构和工作原理。
2. 验证二极管的单向导电特性。
3. 掌握使用万用表测试二极管的方法。
4. 分析二极管伏安特性曲线。
二、实验原理二极管是由P型半导体和N型半导体构成的半导体器件，其核心是PN结。
PN结具有单向导电性，即当P型半导体接正极，N型半导体接负极时，电流可以顺利通过；而当N型半导体接正极，P型半导体接负极时，电流无法通过。
二极管的单向导电性主要由PN结的特性决定。
在PN结的交界面附近，由于N区的自由电子浓度大于P区，自由电子会从N区向P区扩散，形成空间电荷区。
这个空间电荷区会形成一个内电场，阻碍电子的进一步扩散，从而形成阻挡层。
当PN结加上正向电压时，内电场被削弱，电子可以顺利通过；而当PN结加上反向电压时，内电场被加强，电子难以通过，从而实现单向导电。
三、实验仪器与材料1. 万用表2. 二极管3. 电阻4. 电源5. 连接线6. 电路板四、实验步骤1. 搭建实验电路，将二极管、电阻、电源和连线连接好。
2. 使用万用表设置在二极管测试模式。
3. 首先进行正向测试，将万用表的正极接二极管的正极，负极接负极，观察万用表的读数。
4. 然后进行反向测试，将万用表的正极接二极管的负极，负极接正极，观察万用表的读数。
5. 重复以上步骤，多次测试，观察结果。
6. 分析实验数据，绘制二极管伏安特性曲线。
五、实验结果与分析1. 正向测试：在正向测试中，万用表显示正向导通，电流值较大，说明二极管处于导通状态。
2. 反向测试：在反向测试中，万用表显示反向截止，电流值非常小，说明二极管处于截止状态。
3. 伏安特性曲线：根据实验数据，绘制二极管伏安特性曲线，可以看出二极管在正向电压下导通，反向电压下截止。
六、实验结论通过本次实验，我们验证了二极管的单向导电特性。
实验结果表明，二极管在正向电压下导通，反向电压下截止，这与二极管的结构和工作原理相符。
七、实验心得1. 本次实验让我们深入了解了二极管的基本结构和工作原理，提高了我们对电子电路的认识。
模拟电子技术实验报告五 二极管及三极管电路
实验五二极管及三极管电路
一、实验目的
1、掌握二极管正向特性和反向特性的测试
2、掌握二极管的线性模型电路
3、掌握三极管的特性测试
二、实验设备与软件
安装好Multisim软件的PC机一台
三、实验原理
1、二极管的正向特性和反向特性
2、二极管的线性模型
3、三极管的输出特性
四、实验结果
1、二极管参数测试
1）二极管正向特性测试电路
2）二极管正向特性仿真测试数据
3）二极管反向特性测试电路
4）二极管发向特性仿真测试数据
2、二极管电路分析仿真
1）二极管实验电路
2）二极管双向限幅电路
3）二极管双向限幅电路的输出电压波形。
电子技术学实验二 二极管特性PSPICE仿真实验
实验二二极管特性PSPICE仿真实验一、实验目的1. 掌握Pspice中电路图的输入和编辑方法；2. 学习Pspice中直流扫描设置、仿真、波形查看的方法；3. 进一步理解二极管、稳压二极管的工作原理，伏安特性；4. 学习负载线的画法、静态工作点的测量方法；5. 学习二极管工作时直流电阻及交流电阻的求法。
二、概述二极管是一种应用广泛的电路器件，它的工作原理是基于PN结的单向导电性。
当二极管加正向偏置时导通，有较大的电流，电阻小；当二极管加反向偏置时电流很小，电阻大。
二极管两端的电压和流过二极管的电流之间的关系称为二极管的伏安特性。
二极管特性可以应用晶体管特性图示仪、实验测量及Pspice仿真三种方法来获得，本实验应用第三种方法来方法二极管的伏安特性，二极管的伏安特性如图1所示。
图 1 二极管伏安特性二极管伏安特性包括正向特性、反向特性和反向击穿特性。
二极管正向导通时，其电流和电压的大小由正向特性确定。
由图2可确定二极管的工作点。
如图2所示，根据闭合电路的欧姆定律可得：D S D I R U U ⋅−=由于Us 和R 为常量，上式描述的U D -I D 关系是一条不通过坐标原点的直线。
将该直线叠加到二极管的正向特性曲线上，两者的交点就是二极管的工作点。
图 2 二极管的工作点稳压二极管也是一种二极管，但稳压二极管应用于反向偏置；通过稳压二极管伏安特性的仿真练习，进一步理解它的特性。
三、实验设备1. 计算机；2．ORCAD 10.5 软件；3. ORCAD 10.5培训教程（电子版） 洪永思编；4. PSpice-A brief primer Univesity of pennsylvania (电子版)5. D1N914二极管模型、D1N4731稳压二极管模型。
四、预习要求1. 阅读ORCAD 10.5培训教程及Pspice-A brief primer 资料；2. 复习教材中第一章二极管一节的理论课程内容；3. 学习有关二极管直流负载线、工作点、直流电阻、交流电阻的概念。
二极管的特性研究实验报告
二极管的特性研究实验报告二极管的特性研究实验报告引言：二极管是一种常见的电子元件，具有非常重要的应用价值。
本实验旨在通过对二极管的特性进行研究，探索其在电子电路中的作用和应用。
通过实验，我们将深入了解二极管的工作原理、特性以及其在电子设备中的应用。
一、实验目的本实验的主要目的是通过对二极管的特性研究，掌握以下内容：1. 了解二极管的基本结构和工作原理；2. 掌握二极管的伏安特性曲线；3. 研究二极管的整流特性；4. 探究二极管在电子电路中的应用。
二、实验原理二极管是一种具有两个电极的电子元件，由P型半导体和N型半导体组成。
当二极管两端施加正向电压时，电流可以流过二极管，此时二极管处于导通状态；而当施加反向电压时，电流无法通过二极管，此时二极管处于截止状态。
这种特性使得二极管在电子电路中有着广泛的应用，例如整流电路、电压稳压器等。
三、实验步骤1. 搭建实验电路：将二极管与电源、电阻等元件连接，搭建出所需的电路；2. 测量伏安特性曲线：通过改变施加在二极管上的电压，测量不同电压下的电流值，并记录下来；3. 研究二极管的整流特性：将二极管连接到适当的电路中，观察并记录电流的变化情况；4. 探究二极管在电子电路中的应用：将二极管应用到不同的电子电路中，观察其在电路中的作用和效果。
四、实验结果与分析通过实验测量和记录，我们得到了二极管在不同电压下的电流值，并绘制出了伏安特性曲线。
通过分析曲线，我们可以发现二极管的导通电压和截止电压。
此外，我们还观察到了二极管在整流电路中的作用，即将交流信号转化为直流信号。
通过实验，我们深入了解了二极管的特性和应用。
五、实验总结本次实验通过对二极管的特性研究，我们对二极管的工作原理、特性以及其在电子设备中的应用有了更深入的了解。
通过测量伏安特性曲线和研究整流特性，我们掌握了二极管的重要特性，并了解了其在电子电路中的应用。
这对我们以后的学习和研究具有重要的意义。
六、参考文献[1] 《电子技术基础》. 电子工业出版社, 2018.[2] 张三, 李四. 二极管的特性研究与应用. 电子学报, 2019, 27(3): 45-50.以上是本次二极管的特性研究实验报告的简要内容。
二极管实训报告
实训报告1 《二极管的识别与检测》2节课[ 岗位描述] 实际工作中，电子元器件检测是第一道电子产品质量控制点。
一般大中型电子企业都设有专门从事电子元器件检测的部门。
因此掌握电子元器件的识别与检测技能，即可胜任电子企业质量检测部门相关岗位。
[ 实训目的 ] 1. 掌握普通二极管的识别与简易检测方法。
2．掌握专用二极管的识别与简易检测方法。
[ 实训器材 ] 表11.普通单色二极管的检测：a.正向导通电压1.5-2.5v.外加电压越大越亮。
注意实际电压不能使led超过其最大工作电流。
b. 检测时，要用r×10k挡（因内电池电压为9v），方法同普通二极管，只是正向电大得多，甚至测量时还微微发光。
2.稳压二极管的检测：a.工作在反压状态，具有稳压作用，检测方法同普通二极管。
b.不同处：用r×1k挡测反向电阻很大，换用r×10k, 其反向电阻减小很多。
若换挡电阻基本不变，说明是普通二极管。
变化则为稳压二极管。
[ 原理 ] 使用r×10k挡内电池9v，若稳压二极管反向击穿电压比＜9v，则因击穿而电阻减小很多。
而普通二极管反向击穿电压比普通管大得多，不会击穿。
3.普通光电二极管的检测：a.光电二极管工作在反向偏置状态。
b.无光照时，光电二极管与普通管一样，反向电流小，反向电阻大（几十兆以上）；有光照时，反向电流明显增加，反向电阻明显减小（几千-几十千），反向电流与光照成正比。
检测有无光照电阻相差很大。
检测结果相差不大说明已坏或不是光电二极管。
[ 实训步骤 ] 1.普通二极管的识别与检测。
在下表中填好检测结果。
【注意】a.塑封白环一端为负极，玻璃封装黑环一端为负极。
b.检测时两手不能同时接触两引脚，表至于r×1k挡，并欧姆调零。
调零时间不能太长。
c.读数要用平面镜成像规律。
2.专用二极管的识别与检测。
在下表中填好测量结果。
【注意】a.测试发光二极管，应用r×10k挡并调零。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验四二极管特性曲线及应用
一、实验目的
1. 了解二极管的单向导电特性。
2. 学习二极管极性及性能是否良好的判断方法。
3. 用仿真软件仿真测试和二极管的伏安特性曲线。
二、实验原理
二极管，是电子元件当中一种具有两个电极的装置，只允许电流由单一方向流过。
许多二极管的使用是应用其整流的功能。
而变容二极管（Varicap Diode ）则用来当作电子式的可调电容器。
大部分二极管所具备的电流方向性我们通常称之为“整流（Rectifying ）”功能。
二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过（称为顺向偏压），反向时阻断（称为逆向偏压）。
因此，二极管可以想成电子版的逆止阀。
然而实际上二极管并不会表现出如此完美的开与关的方向性，而是较为复杂的非线性电子特征。
晶体二极管为一个由p 型半导体和n 型半导体形成的pn 结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。
当不存在外加电压时，由于pn 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。
外加正向电压时，在正向特性的起始部分，正向电压很小，不足以克服PN 结内电场的阻挡作用，正向电流几乎为零，这一段称为死区。
这个不能使二极管导通的正向电压称为死区电压。
当正向电压大于死区电压以后，PN 结内电场被克服，二极管正向导通，电流随电压增大而迅速上升。
在正常使用的电流范围内，导通时二极管的端电压几乎维持不变，这个电压称为二极管的正向电压。
当二极管两端的正向电压超过一定数值，内电场很快被削弱，电流迅速增长，二极管正向导通。
叫做门坎电压或阈值电压，硅管约为0.5V ，锗管约为0.1V 。
硅二极管的正向导通压降约为0.6~0.8V ，锗二极管的正向导通压降约为0.2~0.3V 。
外加反向电压不超过一定范围时，通过二极管的电流是少数载流子漂移运动所形成反向电流。
由于反向电流很小，二极管处于截止状态。
这个反向电流又称为反向饱和电流或漏电流，二极管的反向饱和电流受温度影响很大。
一般硅管的反向电流比锗管小得多，
小功率硅
（a ）（b ）（c ）（d ）
图3.1 常见二极管的符号
管的反响饱和电流在nA数量级，小功率锗管在μA数量级。
温度升高时，半导体受热激发，少数载流子数目增加，反向饱和电流也随之增加。
外加反向电压超过某一数值时，反向电流会突然增大，这种现象称为电击穿。
引起电击穿的临界电压称为二极管反向击穿电压。
电击穿时二极管失去单向导电性。
如果二极管没有因电击穿而引起过热，则单向导电性不一定会被永久破坏，在撤除外加电压后，其性能仍可恢复，否则二极管就损坏了。
因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。
检测小功率晶体二极管，判别正、负电极：
(a)观察外壳上的符号标记。
通常在二极管的外壳上标有二极管的符号，带有三角形箭头的一端为正极，另一端是负极。
(b)观察外壳上的色点。
在点接触二极管的外壳上，通常标有极性色点(白色或红色)。
一般标有色点的一端即为正极。
还有的二极管上标有色环，带色环的一端则为负极。
(c)以阻值较小的一次测量为准，黑表笔所接的一端为正极，红表笔所接的一端则为负极。
带有银色带一端为负极。
图3.2 使用万用表测试二极管的极性
(d)观察二极管外壳，带有银色带一端为负极。
图3.3 带色环的二极管
红外发光二极管的检测，判别红外发光二极管的正、负电极：
（a）红外发光二极管有两个引脚，通常长引脚为正极，短引脚为负极。
因红外发光二极管呈透明状，所以管壳内的电极清晰可见，内部电极较宽较大的一个为负极，而较窄且小的一个为正极。
图3.4 发光二极管
（b）先测量红个发光二极管的正、反向电阻，通常正向电阻应在30k左右，反向电阻要在500k以上，这样的管子才可正常使用。
三、实验内容
1.二极管伏安特性曲线测试
图3.5 二极管伏安特性测试电路
电路结构如下图，分别将电位器的百分比调成表3-1-1中所示数据，观察并记录电压表和电流表的测试结果，注明死区电压UON。
利用表格中的数据绘制伏安特性曲线。
二极管的选取，可以单击工具栏中的二极管图标,选择DIODE中的相应型号即可。
表3-1-1
2.二极管应用电路。
电路如图所示，二极管为IN4002，测量A点的电位波形。
图3.6 二极管应用电路
3.发光二极管的应用
连接一个简单的发光二极管电路如图3-7。
图中的发光二极管，可以单击工具栏中的二
极管图标，选择LED系列中的任意颜色发光二极管，如LED_blue。
放置在工作区后，双击LED，打开特性菜单。
在参数栏，可以看到该发光二极管的工作电压为1.66V，电流为5mA。
图3.8 LED的工作参数
图3.7 发光二极管电路
设置电压分别如表3-1-2中的数值，测量并记录二极管的电压和电流，观察二极管是否发光。
表3-1-2
四、思考题
1.如何判断整流二极管和发光二极管的的正负极？
2.什么是二极管的伏安特性？单向导电性如何理解？
3.在表3-1-2中，随着电源电压值的改变，二极管的工作状态相应改变，请对三种情况进行解释。
4.二极管工作时是否一定要串联电阻？如果是，电阻值该如何选择？。