半导体二极管培训讲学

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半导体二极管培训讲学

课题

1.1 半导体二极管

课型

新课授课班级授课时数 2 教学目标

1.熟识二极管的外形和符号。

2.掌握二极管的单向导电性。

3.理解二极管的伏安特性、理解二极管的主要参数。

教学重点

二极管的单向导电性。

教学难点

二极管的反向特性。

学情分析

教学效果

教后记

新课

A.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。

B.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。

1.1.2PN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(讲解)

(引入实验电路,观察现象)

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。

2.二极管的特性

二极管的导电性能由加在二极管两端的电压和流过二极管的电流来决定,这两者之间的关系称为二极管的伏安特性。硅二极管的伏安特性曲线如图所示。

(1)正向特性(二极管正极电压大于负极电压)(展示各种二极管)

(引导分析伏安特性)

① 死区:当正向电压较小时,正向电流极小,二极管呈现很大的电阻,如图中OA 段,通常把这个范围称为死区。

死区电压:硅二极管0.5 V 左右,锗二极管0.1 V ~ 0.2 V 。

② 正向导通:当外加电压大于死区电压后,电流随电压增大而急剧增大,二极管导通。

导通电压:硅二极管0.6 V ~ 0.7 V ,锗二极管0.2 V ~ 0.3 V 。 (2)反向特性(二极管负极电压大于正极电压)

① 反向饱和电流:当加反向电压时,二极管反向电流很小,而且在很大范围内不随反向电压的变化而变化,故称为反向饱和电流。

② 反向击穿:若反向电压不断增大到一定数值时,反向电流就会突然增大,这种现象称为反向击穿。普通二极管不允许出现此种状态。

由二极管的伏安特性可知,二极管属于非线性器件。 3.半导体二极管的主要参数

(1)最大整流电流F I :二极管长时间工作时允许通过的最大直流电流。

(2)最高反向工作电压RM V :二极管正常使用时允许加的最高反向电压。

(讲解)

练习

1.晶体二极管加一定的_____电压时导通,加_____电压时_____,这一导电特性称为二极管的_____特性。

2.二极管导通后,正向电流与正向电压呈_____关系,正向电流变化较大时,二极管两端正向压降近似于_____,硅管的正向压降为_____V ,锗管约为_____V 。

小结

1.PN 结具有单向导电性。

2.用PN 结可制成二极管。符号如图所示。

3.二极管的伏安特性分正向特性和反向特性两部分。

布置作业 P22习题一

1-1,1-2,1-3,1-4,1-5。

课题

1.2半导体三极管

课型

新课授课班级授课时数 2 教学目标

1.掌握三极管的结构、分类和符号。

2.理解三极管的电流放大作用。

3.掌握三极管的基本连接方式。

教学重点

三极管的结构、分类、电流放大作用。

教学难点

三极管的电流放大作用。

学情分析

教学效果

教后记

新课

A.引入

在半导体器件中,有一种广泛应用于各种电子电路的重要器件,那就是半导体三极管,通常也称为晶体管。

B.新授课

1.2半导体三极管

1.2.1半导体三极管的基本结构与分类

1.结构及符号

PNP型及NPN型三极管的内部结构及符号如图所示。

三区:发射区、基区、集电区。

三极:发射极E、基极B、集电极C。

两结:发射结、集电结。

实际上发射极箭头方向就是发射结正向电流方向。

2.分类:

(1)按半导体基片材料不同:NPN型和PNP型。

(2)按功率分:小功率管和大功率管。

(3)按工作频率分:低频管和高频管。

(4)按管芯所用半导体材料分:锗管和硅管。

(5)按结构工艺分:合金管和平面管。

(6)按用途分:放大管和开关管。

3.外形及封装形式

三极管常采用金属、玻璃或塑料封装。常用的外形及封装形式如图所示。(介绍,参考教材)

(展示各种二极管)

1.2.2 三极管的电流放大作用 1.三极管各电极上的电流分配 (1)实验电路

(2)实验数据

表1-1 三极管三个电极上的电流分配

mA B /I 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 mA C /I

0.01 0.56 1.14 1.74 2.33 2.91 mA E /I

0.01

0.57

1.16

1.77

2.37

2.96

(3)结论:C B E I I I +=

三极管的电流分配规律:发射极电流等于基极电流和集电极电流之和。

2.三极管的电流放大作用 由上述实验可得结论:

基极电流B I 的微小变化控制了集电极电流较大的变化,这就是三极管的电流放大原理。

注意:

(1)三极管的电流放大作用,实质上是用较小的基极电流信号控制集电极的大电流信号,是“以小控大”的作用。

(2)要使三极管起放大作用,必须保证发射结加正向偏置电压,集电结加反向偏置电压。

1.2.3 三极管的基本连接方式

利用三极管的电流放大作用,可以用来构成放大器,其方框图如图所示。

(讲解实验电路,分析数据)

(学生讨论完成)

(讲解)

三极管在构成放大器时,有三种基本连接方式:

1.共发射极电路(CE):把三极管的发射极作为公共端子。

2.共基极电路(CB):把三极管的基极作为公共端子。

3.共集电极电路(CC):把三极管的集电极作为公共端子。

(引导学

生阅读教

材)

练习

1.三极管的放大作用的实质是_____电流对_____电流的控制作用。

2.三极管的电流分配关系是怎样的?

3.如何理解三极管的电流放大作用?

小结

1.三极管是一种有三个电极、两个PN结和两种结构形式(NPN和PNP)的半导体器件。

2.三极管内电流分配关系为:

C

B

E

I

I

I+

=。

3.三极管实现放大作用的条件是:三极管的发射结要加正向电压,集电结要加反向电压。

4.三极管有三种基本连接方式:共发射极电路、共基极电路和共集电极电路。

P23习题一

1-6。

布置作业

课题

1.2半导体三极管

课型

新课授课班级授课时数 2 教学目标

1.掌握三极管的特性曲线和主要参数。

2.掌握三极管的测试方法。

3.了解片状三极管。

教学重点

1.三极管的特性曲线和主要参数。

2.三极管的测试方法。

教学难点

三极管的特性曲线和主要参数。

学情分析

教学效果

教后记

新课

A.新授课

1.2.4三极管的特性曲线

1.输入特性曲线

输入特性:在

CE

V一定条件下,加在三极管基极与发射极之间的电压

BE

V和它产生

的基极电流

B

I之间的关系。

(1)实验电路

改变

P2

R可改变

CE

V,

CE

V一定后,改变

P1

R可得到不同的

B

I和

BE

V。

(2)输入特性曲线

三极管的输入特性曲线与二极管的十分相似,当

BE

V大于导通电压时,三极管才出

现明显的基极电流。

导通电压:硅管0.7 V,锗管0.2 V。

2.输出特性曲线

输出特性:在

B

I一定条件下,集电极与发射极之间的电压

CE

V与集电极电流

C

I之

间的关系。

(1)实验电路

先调节

P1

R,使

B

I为一定值,再调节

P2

R得到不同的

CE

V和

C

I值。

(2)输出特性曲线

(引导观

察电路)

(引导观

察电路)

(分析,讲

解)

① 截止区:B I = 0以下的区域。

a .发射结和集电结均反向偏置,三极管截止。

b .B I = 0,C I ≠0,即为CEO I ,穿透电流。

c .三极管发射结反偏或两端电压为零时,为截止。

② 放大区:指输出特性曲线之间间距接近相等,且互相平行的区域。

a .C I 与B I 成正比增长关系,具有电流放大作用。

b .恒流特性:CE V 大于1 V 左右以后,B I 一定,C I 不随CE V 变化,C I 恒定。

c .发射结正偏,集电结反偏,三极管处于放大状态。

d .电流放大倍数

B

C

I I ??=β ③ 饱和区:指输出特性曲线靠近左边陡直且互相重合的曲线与纵轴之间的区域。 a .C I 不随B I 的增大而变化,这就是所谓的饱和。

b .饱和时的CE V 值为饱和压降CES V ,CES V :硅管为0.3 V ,锗管为0.1 V 。

c .发射结、集电结都正偏,三极管处于饱和状态。

④ 总结:

截止区:发射结和集电结均反偏。

放大区:发射结正偏,集电结反偏。

饱和区:发射结和集电结均正偏。

3.三极管的主要参数

(1)共射极电流放大系数

用 β 表示,选用管子时,β 值应恰当,一般说来,β 值太大的管子工作稳定性差。

(2)极间反向饱和电流

① 集电极-基极反向饱和电流CBO I 。

② 集电极-发射极反向饱和电流CEO I 。

两者关系:

CEO I =(1+β)CBO I

(3)极限参数

① 集电极最大允许电流CM I (分析,讲解)

(学生讨

论完成)

(讲解)

C

I过大时,电流放大系数β 将下降。在技术上规定,β 下降到正常值的2/3时的集电极电流称集电极最大允许电流。

②反向击穿电压

当基极开路时,集电极与发射极之间所能承受的最高反向电压——

(BR)CEO

V。

当发射极开路时,集电极与基极之间所能承受的最高反向电压——

(BR)CBO

V。

当集电极开路时,发射极与基极之间所能承受的最向反向电压——

(BR)EBO

V。

③集电极最大允许耗散功率

CM

P

在三极管因温度升高而引起的参数变化不超过允许值时,集电极所消耗的最大功率称集电极最大允许耗散功率。

三极管应工作在三极管最大损耗曲线图中的安全工作区。三极管最大损耗曲线如图所示。

1.2.5三极管的简易测试

1.用万用表判别三极管的管型和管脚

(1)万用表置于“R? 1 k”挡或“R? 100”挡。

(2)方法:

①黑表笔和三极管任一管脚相连,红表笔分别和另外两个管脚相连测其阻值,若阻值一大一小,则将黑表笔所接的管脚调换重新测量,直至两个阻值接近。如果阻值都很小,则黑表笔所接的为NPN型三极管的基极。若测得的阻值都很大,则黑表笔所接的是PNP型三极管的基极。

②若为NPN型三极管,将黑红表笔分别接另两个引脚,用手指捏住基极和假设的集电极,观察表针摆动。再将假设的集电极和发射极互换,按上述方法重测。比较两次表针摆幅,摆幅较大的一次黑表笔所接的管脚为集电极,红表笔所接的管脚为发射极。

③若为PNP型三极管,只要将红表笔和黑表笔对换再按上述方法测试即可。

判断三极管C脚和E脚示意图如图所示。(实物演示)

2.判断三极管的好坏

(1)万用表:“R? 1 k”挡或“R? 100”挡。

(2)方法:

分别测量三极管集电结与发射结的正向电阻和反向电阻,只要有一个PN结的正、

反向电阻异常,就可判断三极管已损坏。

3.判断三极管 β 的大小

将两个NPN管接入判断三极管C脚和E脚的测试电路,万用表显示阻值小的,则

该管的 β 大。

4.判断三极管

CEO

I的大小

以NPN型为例,用万用表测试C、E间的阻值,阻值越大,表示

CEO

I越小。

1.2.6片状三极管

1.片状三极管的封装

(1)小功率三极管:额定功率在100 mW ~ 200 mW的小功率三极管,一般采用

SOT-23形式封装,如图所示。

1—基极,2—发射极,3—集电极。

(2)大功率三极管:额定功率在1 W ~ 1.5 W的大功率三极管,一般采用SOT-89

形式封装。

1—基极,3—发射极,2、4(内部连接在一起)—集电极。

2.带阻片状三极管

在三极管的管芯内加入一只或两只偏置电阻的片状三极管称带阻片状三极管。

(1)带阻片状三极管内部电路

(2)型号及极性

表1-2部分带阻片状三极管型号和极性

型号极性

1

R/

2

R型号极性

1

R/

2

R

(引导学

生阅读教

材)

DTA114Y P 10 kΩ/47 kΩDTC114E N 10 kΩ/10 kΩ

DTA114E P 100 kΩ/100 kΩDTC124E N 22 kΩ/22 kΩ

DTA123Y P 2.2 kΩ/2.2 kΩDTC114 N 47 kΩ/47 kΩ

DTA143X P 4.7 kΩ/22 kΩDTC114WK N 47 kΩ/22 kΩ

DTC143X N 4.7 kΩ/10 kΩDTC114T N

1

R=10 kΩ

DTC363E N 6.8 kΩ/6.8 kΩDTC124T N

1

R=22 kΩ

3.复合双三极管

在一个封装内包含两只三极管的新型器件。

常见外型封装形式如图所示。

SOT—36 SOT—25 UM—6

练习

1.晶体三极管集电极电流过大,过小都会使其 β 值_____。

2.三极管输出特性曲线常用一族曲线表示,其中每一条曲线对应一个特定的_____。

3.三极管的输出特性曲线是如何绘制的?

小结

1.三极管的特性曲线表示管子各极电流与各极间的电压的关系。包括输入和输出特性曲线。

2.三极管的输入特性曲线与普通二极管的伏安特性曲线相似。

3.三极管的输出特性曲线,分为饱和区、放大区和截止区。

布置作业

P23习题一

1-7,1-8,1-9,1-10。

课题

1.3场效晶体管

课型

新课授课班级授课时数 2 教学目标

1.了解场效晶体管结构特点和类型。

2.理解场效晶体管电压放大原理。

教学重点

1.场效晶体管类型、结构特点和工作原理。

2.场效晶体管与三极管的比较。

教学难点

场效晶体管电压放大原理。

学情分析

教学效果

教后记

新课

A.引入

半导体三极管是利用输入电流控制输出电流的半导体器件,称为电

流控制型器件。场效晶体管是利用输入电压产生电场效应来控制输出电

流的器件,称为电压控制型器件。

B.新授课

1.3场效晶体管

1.3.1结型场效晶体管

1.符号和分类

(1)电路符号和外形

三个电极:漏极(D)、源极(S)、栅极(G),D和S可交换使用,电路符号和外

形如图所示。

(2)分类

结型场效晶体管可分为P沟道和N沟道两种。

2.电压放大作用

(1)放大电路

(2)总结:

场效晶体管共源极电路中,漏极电流

D

I受栅源电压

GS

V控制。场效晶体管是电压

控制器件,具有电压放大作用。

1.3.2绝缘栅场效晶体管

栅极与漏、源极完全绝缘的场效晶体管,称绝缘栅场效晶体管。

1.电路符号和分类

四种场效晶体管的电路符号如图所示。

(引导观

察电路)

(讲解)

N沟道增强型P沟道增强型N沟道耗尽型 P沟道耗尽型

①N沟道—箭头指向内。沟道用虚线为增强型,用实线为耗尽型,N沟道称NMOS

管。

②P沟道—箭头指向外。沟道用虚线为增强型,用实线为耗尽型,P沟道称PMOS

管。

2.结构和工作原理

以N沟道增强型MOSFET为例。

(1)结构

①N型区引出两个电极:漏极(D)、源极(S)。

②在源区和漏区之间的衬底表面覆盖一层很薄的绝缘层,再在绝缘层上覆盖一层

金属薄层,形成栅极(G)。

③从衬底基片上引出一个电极,称为衬底电极。

(2)工作原理

工作原理示意图如图所示。

①当

GS

V= 0时,漏极电流

D

I≈ 0,处于截止状态。

GS

V增大,超过开启电压,形成漏区和源区间的导电沟道。若此时在漏极和源

极之间加正向电压

DS

V> 0,就会形成漏极电流

D

I。

总结:

GS

V越大,导电沟道越宽,沟道电阻越小,

D

I越大。则通过调节

GS

V可控制

漏极电流

D

I。

(3)输出特性和转移特性(与晶体管类似)。

(分析工

作原理)

(引导学

生阅读教

材)

3.电压放大作用

MOS场效晶体管放大电路与结型场效晶体管放大电路的工作原理相似。不同的是

N沟道增强型场效晶体管的

GS

V的正向电压应大于开启电压才能正常工作。而N沟道耗

尽型场效晶体管的

GS

V不仅可取负值,取正值和零均能正常工作。P沟道MOS管的工作电路只需将相应的电压方向改变即可。

1.3.3MOSFET和三极管的比较

1.MOSFET温度稳定性好。

2.MOSFET输入电阻极高,因此,MOSFET放大级对前级的放大能力影响极小。

3.MOSFET存放时,应使栅极与源极短接,避免栅极悬空。

4.MOSFET的源极和漏极可以互换使用。

练习

1.场效晶体管是一种_____控制器件,用_____极电压来控制_____极电流。它具有高_____和低_____特性。

2.场效晶体管有_____场效晶体管和_____场效晶体管两大类,每类又有_____沟道和_____沟道的区分。

小结

1.场效晶体管分为结型场效晶体管和绝缘栅型场效晶体管。

2.场效晶体管具有电压放大作用。

3.场效晶体管与三极管比较,具有温度稳定性好,输入电阻高,易于集成化等优点。

布置作业P22习题一1-11。

机械能说课稿完整版

各位评委好!我是17号。今天我说课的题目是《机械能及其转化》。我的说课主要从这六个方面进行,1说教材,2说教学目标和重难点,3说学生,4说教法,5说教学过程,6说板书。 一、说教材 《机械能及其转化》是人教版八年级下册第十一章第四节的内容,是前面所学《动能和势能》的延伸,又为后面《能量的转化和守恒》的学习奠定了基础。本节内容由“机械能及其转化”、“水能和风能的利用”两部分组成,后面的“科学世界”之“人造卫星”,拓展了学生的知识面,引导学生关注社会生活,关注科技发展,并认识到高科技成果中也包含着丰富的基础物理知识。 二、说教学目标和重难点 通过本节课的学习,我计划达到这样的三维教学目标 本节课的重点是动能和势能的相互转化,难点是对机械能守恒的理解。 三、说学生 通过近一年的物理学习,学生已经初步具备一定的实验、观察、分析概括能力,他们对问题的认识有了一定的深度和广度。但学生的抽象思维还不成熟。 四、说教法 为了达到本节课的教学目标,突破重难点,我在本节课中主要采用了讲授法、实验法、讨论法、自学法、多媒体教学法等。鉴于学生特点,教学过程中,我充分应用多媒体视频、现场实验等为学生创设情景、增强直观性和形象性,通过自主学习、合作探究等形式实现由感性到理性的飞跃。 五、说教学过程 (一)创设情景引入新课 根据课后动手动脑学物理的第四题,预先准备好实验器材,为了使学生能更明确认识到这个现象的反常,我先用一个普通罐子从同一斜坡上滚下来的现象做铺垫,然后向学生视频展示这个“奇怪的罐子”。通过前后两个现象的对比,吸引学生注意力,用看似违反常规的实验现象,让学生惊讶,激发学生对本节课的极大兴趣。 (二)探究新课释疑解惑 1、机械能:因为课本中给出的机械能的概念比较模糊,而且课本中的第一句话就直接告知学生“动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。”所以,我在讲机械能的概念时,采取了先复习动能和势能的相关知识后,直接讲授的方法,并用图形结构的方式展示给学生,方便学生理解记忆。 2、机械能的相互转化:动能和势能的转化是本节的重点,根据循序渐进的原则,我在此分了三步进行。 (1)动能和重力势能的转化。为了体现新课标的要求,注重学生经历探究的过程,在实验室滚摆数量有限的情况下,我在课前布置学生用硬纸片或者其他物品如萝卜等,自制滚

二极管教案

二极管 电工电子组

方法 教学准备 多媒体、任务书 小组分发实验器材 实验器材:数字万用表、电池、面包板、多种类型二极管 教学过程设计 教 学环 节 教师教学生学设计意图 导入新课PPT上打出日常生活中 身边二极管的图片,让学生观查,引入新题。 学生观看图片,与 老师互动,发现身边中 的二极管,提升学生学 习兴趣。 用熟悉的生活实 例导入新课,激发学 生学习兴趣、求知欲。 二极管就在我们身 边。 明确任务1.学习二极管的基本 结构 2.学习二极管的特性 3.学习万用表测量二极管 认真倾听,明确这 节课所要学习的主要内 容。 使学生知道这节课的 主要内容是什么,重 点掌握什么。 认识二极管结构1.首先通过PPT动画 演示介绍什么是PN结,然后讲解PN结如何封装成二极管,最后指出PN结的重要性。 通过二级管用途的介绍,指出“二极管改变了世界”。 2.给出二极管的图 形符号 文字符号:VD 3.通过PPT结合发给 认真看、认真听, 了解二极管是有极性的 电子器件。 学生记忆,并在任 务书上写下来,总结讨 论记忆VD正负极的小 技巧,在任务书中写下。 认真观察手里的元 件,感性学习二极管极 性判断,并写入任务书。 用PPT拆解并讲 解PN结的构成,让学 生掌握P区正极、N 区负极这一知识点。 “二极管改变了 世界”为下面的实验 埋伏笔。 让学生总结规 律,发散思维,边学 边写边记忆,随堂巩 固,加深印象。要求 熟记。 锻炼学生观察 力,巩固前面的符号

学生的二极管元件,学习如何从外观判断二极管的极性。同时简单介绍下面三种二极管的用途。 整流VD负极:银色色环; 稳压VD负极:黑色色环; 发光VD负极:短引脚。 听老师讲解学习二 极管用途。 极性,也为下一步单 向导电实验做准备。 要求熟练掌握。 做中教 做中教:二极管的单向导电性实验引入:电子产品引领人类文明的进化,作为常见电子器件,二极管 改变了世界,下面做个试验,看二极管是靠什么改变世界的。 激发学生兴趣,引发学生自主动手自主发现问题的主观愿望。 1.教师明确实验步骤, 讲解要领,明确注意事项。 2.按照电路图连接元件。 根据实验现象讨论总结正向偏置下二极管的导电性。 3.把VD连入电路的两极进行对调,观察实验现象,总结VD在反向偏置下的导电性。 4.结合两次实验,教师总结二极管单向导电性:正 根据电路图,按照 实验步骤用面包板搭建 电路,观察实验现象。 总结:VD正极连电 源正极,负极连电源负 极------正向偏置,此 时VD内部导通电阻很 小。 发现VD反偏时,其 内部截止,电阻很大。 结合两次实验学生 思考讨论,得出结论, 最后全体同学一起朗读 让学生通过实验自己 慢慢的去发现二极管 的单向导电性。 教师走入学生, 指导学生操作,观察 学生情况,掌握学生 进度。 通过一步步实 验,锻炼学生们的动 手能力,培养学生发 现问题解决问题的能 力,进而归纳实验现 象推导实验结论,教 师也在这个过程中把 知识传授给了学生,

半导体二极管及其应用

第1章半导体二极管及其应用 本章要点 ●半导体基础知识 ●PN结单向导电性 ●半导体二极管结构、符号、伏安特性及应用 ●特殊二极管 本章难点 ●半导体二极管伏安特性 ●半导体二极管应用 半导体器件是近代电子学的重要组成部分。只有掌握了半导体器件的结构、性能、工作原理和特点,才能正确地选择和合理使用半导体器件。半导体器件具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性强等优点,在各个领域中得到了广泛的应用。半导体二极管和三极管是最常用的半导体器件,而PN结又是组成二极管和三极管及各种电子器件的基础。本章首先介绍有关半导体的基础知识,然后将重点介绍二极管的结构、工作原理、特性曲线、主要参数以及应用电路等,为后面各章的学习打下基础。 1.1 PN结 1.1.1 半导体基础知识 1. 半导体特性 自然界中的各种物质,按其导电能力划分为:导体、绝缘体、半导体。导电能力介于导体与绝缘体之间的,称之为半导体。导体如金、银、铜、铝等;绝缘体如橡胶、塑料、云母、陶瓷等;典型的半导体材料则有硅、锗、硒及某些金属氧化物、硫化物等,其中,用来制造半导体器件最多的材料是硅和锗。 半导体之所以用来制造半导体器件,并不在于其导电能力介于导体与绝缘体之间,而在于其独特的导电性能,主要表现在以下几个方面。 (1) 热敏性:导体的导电能力对温度反应灵敏,受温度影响大。当环境温度升高时,其导电能力增强,称为热敏性。利用热敏性可制成热敏元件。 (2) 光敏性:导体的导电能力随光照的不同而不同。当光照增强时,导电能力增强,称为光敏性。利用光敏性可制成光敏元件。 (3) 掺杂性:导体更为独特的导电性能体现在其导电能力受杂质影响极大,称为掺杂性。这里所说的“杂质”,是指某些特定的纯净的其他元素。在纯净半导体中,只要掺入极微量的杂质,导电能力就急剧增加。一个典型的数据是:如在纯净硅中,掺入百万分之

二极管说课稿

《晶体二极管》说课稿 邯郸市涉县职教中心机电教研组张晓刚 尊敬的各位领导、评委老师,兄弟学校的老师们:大家上/下午好: 我是来自邯郸市涉县职教中心机电教研组电子电工专业青年教师张晓刚,很高兴能站在这里和各位兄弟学校的同专业老师一起交流学习,今天我说课的题目是《晶体二极管》。 下面我就从教材、教法、学法、教学程序和教学反馈等几个方面开始我今天的说课。 首先,说教材。现在我手中拿的这本书由高等教育出版社出版,张金华老师主编,本教材是中等职业教育课程改革国家规划教材,经全国中等职业教育教材审定委员会审定出版,是目前中等职业学校电子电工类专业的通用教材。本书的编写特点是:以学生发展为本,体现课程的基础性、通用性和职业性;以应用为主线,体现与生产生活的实际联系和职业技能标准的要求;在编写模式上体现?做中学,做中教?的职业教育教学特色;在内容方面贴近电工电子技术的新发展等特点。 本节内容?晶体二极管?选自本书第一章第一节第二课时内容。本节内容主要介绍晶体二极管的基础知识和二极管在工程技术中的应用;本节内容承上启下,一方面与pn结知识存在联系,另一方面是今后学习整流、稳压以及直流电源电路等后续课程知识的基础;是电子电工类专业所必备的专业基础知识和基本技能;这些知识不仅是进一步学习《电子技术与技能》的基础,也在生产、生活中起着举足轻重的 作用。 结合中职学生理论基础差,分析能力较弱,好奇心强和喜欢动手和实践操作的学生特点,我对教材做如下处理:简化理论知点的讲解,让学生学会原理性知识的应用,让学生在课堂中知道怎么做和做什么;先实践,然后给出理论知识点,让学生在学和做的过程中培养仔细观察、分组合作,协调配合,共同解决问题,完成项目的良好职业道德;在整个教学过程中我努力做到寓教于道,让学生在学习知识的同时,也学会如何与人相处,如何服务于社会。 通过以上对教材的分析处理,结合学生的专业特点和现有的专业知识水平,本着面向全体,使学生全面、主动发展的原则,我确定本节课教学目标如下: 即:知识目标,能力目标和情感目标。 首先通过本节课的教学内容确立知识目标:使学生了解晶体二极管的结构、符号和主要参数,知道二极管的单向导电性和伏安特性; 在教学过程中遵循从简单到复杂,从具体到抽象,从知识到技能的培养原则确立能力目标注重培养学生的观察能力,动手能力从而实现能力目标,即:掌握二极管极型辨别的方法,能简单分析和总结二极管的单向导电性和伏安特性; 确立情感目标,可通过举例介绍生活中学生们常见的手机充电器,led手电筒等实物,通过对专业知识的实用性的生动形象教学启发学生探究和讨论,激发学生学习专业的热情,培养学生专业学习的自信心和求知欲。 下面我说一下本节课的重点、难点及关键点 晶体二极管是电子技术基础与技能领域最常见的半导体元器件之一,结合它在日常生活中整流、稳压、检波、信号指示等广泛应用,鉴于晶体二极管的单向导电特性,结合本节课承上启下的教学作用,设立了本节课的教学重点、难点和关键点:重点让学生知道并掌握二极管具有单向导电性;难点是对二极管的伏安特性的理解及应用。解决重点和难点的关键是要学生克服难点,激发学生的学习兴趣,为了讲清楚重点和难点,完成设定的教学目标,我采用分组实验,共同讨论等方法来让学生通过本节课的学习,在知道二极管的单向导电性和伏安特性的基础上,学会如何判断二极管的管子质量好坏及正负极性的判别。 第二部分,我说一下本节课的教法,也就说是我怎么教的。 俗话说,?教无定法,但需得法?,教师的教和学生的学永远是一对矛盾的统一体。教师

3 半导体二极管的识别检测与选用(二)

[复习提问] 1、半导体二极管的结构、符号及分类? 2、半导体二极管的重要特性是什么? [导入新课]二极管是电路中的关键器件,种类繁多,应用十分广泛,识别常用半导体二极管,掌握检测质量及选用方法是学习电子技术必须掌握的一项基本技 能,下面我们来学习相关知识。 [讲授新课] 1.1半导体二极管的识别、检测与应用(二) 九、二极管的型号命名 1、国产二极管 国产二极管的型号命名分为五个部分,各部分的含义见下表。 第一部分用数字“2”表示主称为二极管。 第二部分用字母表示二极管的材料与极性。 第三部分用字母表示二极管的类别。 第四部分用数字表示序号。

例如: 2、日本半导体器件的型号命名(JIS-C-7012工业标准)由五部分组成,各部分含义见下表。 第一部分用数字表示器件的类型或有效电极数。 第二部分用字母S表示该器件已在日本电子工业协会(JEIA)注册登记。 第三部分用字母表示器件的类别。 第四部分用数字表示登记序号。 第五部分用字母表示产品的改进序号。 日本半导体器件型号命名及含义

例如: 2SA733(PNP型高频晶体管)2SC4706(NPN型高频晶体管)2——三极管2——三极管 S——JEIA注册产品S——JEIA注册产品A——PNP型高频管C——NPN型高频管733——JEIA登记序号4706——JEIA登记序号 3、美国半导体器件型号命名由四部分组成。各部分的含义见下表。 第一部分用数字表示器件的类别。 第二部分用字母“N”表示该器件已在EIA注册登记。 第三部分用数字表示该器件的注册登记号。 第四部分用字母表示器件的规格号。 美国半导体器件型号命名及含义 例如: lN 4007 2N 2907 A l——二极管2——晶体管 N——ElA注册标志N——ElA注册标志 4007——ElA登记号2907——ElA登记号 A——规格号 1、整流二极管 整流二极管主要用于整流电路,即把交流电变换 成脉动的直流电。整流二极管都是面结型,因此结 电容较大,使其工作频率较低。一般为3kHZ以下。 从封装上看,有塑料封装和金属封装两大类。常用 的整流二极管有2CZ型、2DZ型、IN400 X型及用于 高压、高频电路的 2DGL型等。

(完整版)电子技术教案——半导体二极管(2)

课题 1.1 半导体二极管 课型 新课授课班级授课时数 2 教学目标 1.熟识二极管的外形和符号。 2.掌握二极管的单向导电性。 3.理解二极管的伏安特性、理解二极管的主要参数。 教学重点 二极管的单向导电性。 教学难点 二极管的反向特性。 学情分析 教学效果 教后记

新课 A.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。 B.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。 1.1.2PN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(讲解) (引入实验电路,观察现象)

最新《晶体二极管整流电路》说课稿

《晶体二极管整流电路》说课稿 宿城区职教中心王翠荣 一、教材分析: 1.地位和作用:本节内容选自陈其纯编著的《电子线路》§1.2内容,此内容既是第一章的重点和难点,也是整个教材的重点,教材的第一节介绍了晶体二极管的结构与特性,而整流电路正是晶体二极管单向导电性的具体应用。同时,该内容也是后面滤波、稳压电路的基础。因此,本节课的内容就显得尤为重要。 2.学生现状:所任班的学生,为电子专业二年级的学生,与平行班相比,学生学习习惯总体较好,相关的课程《电工基础》刚学完,由于《电子线路》这门专业课本身的特点,入门难,学生又是刚开始学,学生在学习过程中普遍感到困难,有少数学生学习较被动,还未 掌握好一定的学习方法。 3.学习目标及确立依据 (1)学习目标 (2)确立依据:首先根据现行教学大纲的要求,电路组成、整流工作原理及整流电路的计算是学生必须掌握的内容,由此确立了学习目标的知识目标。而根据学生的现状,学生虽有一定的学习能力,但学习方式仍较被动,还处于一种简单的记忆、接受和模仿的阶段,为了使学生的学习方式有所改变,引导学生主动参与、独立思考,学会合作探究、与人交流,从而提高学生主动获取新知识、分析和解决问题的能力,故确立了学习目标能力目标。 4.教学重点与难点:根据大纲及学生的实际情况确立了本节课的重点和难点。整流电路工作原理的分析需要学生在理解二极管的单向导电性的基础上,根据电位的高低判断二极管的状态,从而准确画出整流电流通路,此为分析电压和电流波形、计算负载上电压和电流及二极管选择的关键所在。而这又需要学生有一定的运用知识的能力,故工作原理的分析既 是难点也是重点。 二、教学设计理论基础及研究重点: 1.教学设计理论基础:(1)建构主义的教学理论,更加强调学习者的主观认识,更加重视建立有利于学习者主动探索知识的情境,始终保持教师与学生、学生与学生之间有效的互动过程。(2)根据探究教学理论,学生学习应在教师指导下运用探究的方法学习,让学生能够主动获取知识,从而发展学生的能力,培养学生的创新精神和实践能力。 2.研究重点与教学模式及方法:本节课采用的是“达标式问题情景的创设”的教学模式,该模式的关键是如何创设问题情境,故研究重点是问题情境的创设。《电子线路》课由于其理论性强,抽象不易理解,学生普遍感到难学,为了分解难点,创设便于学生学习的问题情境,通过一个个问题的解决,激发学生的求知欲望和学习兴趣,引导学生进入探索、认识、解决问题的情境,从而提高学生的自主学习的能力,加强学生的创新意识。 本节课采用启发讲授、实验演示、讨论、练习等教学方法。 三、教学过程的设计: (一)复习导入 设计了3个复习练习,通过复习题,让学生掌握二极管伏安特性,这既是上节课的重点内容,也是本节课学生学习的基础;而整流电路正是晶体二极管单向导电性的具体应用。由 此自然引入新课。 (二)新课内容 1、电路将电路直接呈现给学生,并让学生进行比较单相半波、变压器中心抽头式整 流电路,桥式电路。

电子技术基础与技能电子教案(综合)

《电子技术基础与技能》电子教案 项目一二极管单向导电板的制作 教案编号:01—01—01 一、教学目标 1、了解什么是半导体、P型半导体和N型半导体; 2、了解PN结的形成过程及其特性; 3、掌握二极管的符号、特性及特性曲线等; 4、会用万用表判断二极管的质量。 二、重点难点 重点:二极管的符号及单向导电特性。 难点:PN结的形成过程 三、学情分析 有关半导体、二极管等概念,学生第一次接触到,而且这些内容十分抽象难理解,所以学生学起来有一定困难。但学生在初中阶段已经接触到了电阻、导体及绝缘体等相关内容,而半导体就是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质,因此,教师要如此引入过渡,学生是容易接受的。 四、教学方法 讲解法、观察法、图形演示法 五、教具准备 各种不同形状的二极管、幻灯片及幻灯机、实物投影仪等 六、课时安排:2课时 七、教学过程 1、导入新课: 大家在初中学习了电阻,电阻就是导体对电流的阻碍作用。而导体就是能够导电的物质,如铁、铝、铜等金属;不能导电的物质就是绝缘体,如干木头、黑板等。那么世界上有没有导电能力介于导体和绝缘体之间的物质呢?这就是今天我们要学习的内容——半导体 2、新授阶段

(1)出示投影(课本图1-1 二极管单向导电电路图) 让生认识电路图,了解图中的各元器件。并强调指出其中的二极管是电路中的关键元件,今天我们就来重点学习这种元件。 (2)先了解半导体、P型半导体和N型半导体以及PN结等。 1)半导体:由自然界的物质按导电性能的分类引出半导体。半导体的最外层有4个价电子。如硅和锗等。半导体有光敏性、热敏性和掺杂性三种特性,特别是其掺杂性是形成半导体元件的重要基础。 2)P型半导体和N型半导体 先介绍本征半导体,然后根据在本征半导体中掺入不同的杂质离子可形成两种半导体,即N型半导体和P型半导体。(可结合投影出示本征半导体的原子排列图以及和掺入两种不同杂质时形成两种半导体的形成过程图)。 3)PN结:出示投影(课本图1-2 PN的结构示意图),简单从电子转移的角度介绍PN结的形成过程。 给生时间理解并自己动手画图记忆 (3)二极管 1)出示投影(课本图1-3 二极管的结构示意图及其符号) 讲解二极管的定义、结构及其符号等 给生时间理解并自己动手画图记忆 2)实物投影展示各种不同形状的二极管外形,之后拿出实物让生观察,增强学生的感性意识。 3)二极管的特性曲线 出示投影(课本图1-5 二极管的伏安特性曲线) 讲解二极管特性曲线的定义、二极管的正向电压和反向电压等概念。 讲述二极管特性曲线的形成规律及其特点。要让学生记住死区电压:对于硅管是0.5V,锗管是0.2V;导通电压:对于硅管是0.7V;对于锗管是0.3V。 给生时间理解并自己动手画图记忆 4)二极管的种类及参数:师简单介绍

半导体二极管及其应用习题解答

第1章半导体二极管及其基本电路 教学内容与要求 本章介绍了半导体基础知识、半导体二极管及其基本应用和几种特殊二极管。教学内容与教学要求如表所示。要求正确理解杂质半导体中载流子的形成、载流子的浓度与温度的关系以及PN结的形成过程。主要掌握半导体二极管在电路中的应用。 表第1章教学内容与要求 内容提要 1.2.1半导体的基础知识 1.本征半导体 高度提纯、结构完整的半导体单晶体叫做本征半导体。常用的半导体材料是硅(Si)和锗(Ge)。本征半导体中有两种载流子:自由电子和空穴。自由电子和空穴是成对出现的,称为电子空穴对,它们的浓度相等。 本征半导体的载流子浓度受温度的影响很大,随着温度的升高,载流子的浓度基本按指数规律增加。但本征半导体中载流子的浓度很低,导电能力仍然很差, 2.杂质半导体 (1)N型半导体本征半导体中,掺入微量的五价元素构成N型半导体,N型半导体中的多子是自由电子,少子是空穴。N型半导体呈电中性。 (2) P型半导体本征半导体中,掺入微量的三价元素构成P型半导体。P型半导体中的多子是空穴,少子是自由电子。P型半导体呈电中性。 在杂质半导体中,多子浓度主要取决于掺入杂质的浓度,掺入杂质越多,多子浓度就越大。而少子由本征激发产生,其浓度主要取决于温度,温度越高,少子浓度越大。 1.2.2 PN结及其特性

1.PN 结的形成 在一块本征半导体上,通过一定的工艺使其一边形成N 型半导体,另一边形成P 型半导体,在P 型区和N 型区的交界处就会形成一个极薄的空间电荷层,称为PN 结。PN 结是构成其它半导体器件的基础。 2.PN 结的单向导电性 PN 结具有单向导电性。外加正向电压时,电阻很小,正向电流是多子的扩散电流,数值很大,PN 结导通;外加反向电压时,电阻很大,反向电流是少子的漂移电流,数值很小,PN 结几乎截止。 3. PN 结的伏安特性 PN 结的伏安特性: )1(T S -=U U e I I 式中,U 的参考方向为P 区正,N 区负,I 的参考方向为从P 区指向N 区;I S 在数值上等于反向饱和电流;U T =KT /q ,为温度电压当量,在常温下,U T ≈26mV 。 (1) 正向特性 0>U 的部分称为正向特性,如满足U ??U T ,则T S U U e I I ≈,PN 结的正向电流I 随正向电压U 按指数规律变化。 (2) 反向特性 0>,则S I I -≈,反向电流与反向电 压的大小基本无关。 (3) 击穿特性 当加到PN 结上的反向电压超过一定数值后,反向电流急剧增加,这种现象称为PN 结反向击穿,击穿按机理分为齐纳击穿和雪崩击穿两种情况。 4. PN 结的电容效应 PN 结的结电容C J 由势垒电容C B 和扩散电容C D 组成。C B 和C D 都很小,只有在信号频率较高时才考虑结电容的作用。当PN 结正向偏置时,扩散电容C D 起主要作用,当PN 结反向偏置时,势垒电容C B 起主要作用。 1.2.3 半导体二极管 1. 半导体二极管的结构和类型 半导体二极管是由PN 结加上电极引线和管壳组成。 二极管种类很多,按材料来分,有硅管和锗管两种;按结构形式来分,有点接触型、面接触型和硅平面型几种。 2. 半导体二极管的伏安特性 半导体二极管的伏安特性是指二极管两端的电压u D 和流过二极管的电流i D 之间的关系。它的伏安特性与PN 结的伏安特性基本相同,但又有一定的差别。在近似分析时,可采用PN 结的伏安特性来描述二极管的伏安特性。 3. 温度对二极管伏安特性的影响 温度升高时,二极管的正向特性曲线将左移,温度每升高1o C ,PN 结的正向压降约减小(2~)mV 。 二极管的反向特性曲线随温度的升高将向下移动。当温度每升高10 o C 左右时,反向饱和电流将加倍。 4. 半导体二极管的主要参数 二极管的主要参数有:最大整流电流I F ;最高反向工作电压U R ;反向电流I R ;最高工作频率f M 等。由于制造工艺所限,即使同一型号的管子,参数也存在一定的分散性,因此手册上往往给出的是参数的上限值、下限值或范围。 5. 半导体二极管的模型 常用的二极管模型有以下几种:

电路说课稿范文

电路说课稿范文 一、说教材九年级物理《电流和电路》说课稿王瞳中学 ----皮桂花 1、教材地位和作用: 《电流和电路》是义务教育教科书人教版九年级《物理》册第十五章第二节内容。电学在生产生活和科学技术中具有广泛和重要的应用,本章是学生在初中阶段学习电学知识的基础,而本节中的电流、电路、电路图的内容又是学习本章的基础,因此,掌握好本节的知识和技能,对今后电学内容的学习起着非常重要的作用。 2、说教学目标 根据课程标准对本章的要求以及学生的认知心理我确定本节的三维教学目标:知识与技能 ①知道电流的形成及其条件;知道电流方向的规定。 ②通过动手实验,认识断路、通路、短路,知道电路的组成;认识电源和用电器的作用,从电路的组成认识开关的作用;能画常见的电路元件符号。

③结合小灯泡、电子门铃等电路的实际连接;学会按实物电路连接图画出对应的电路图。过程与方法 在动手实验的过程中,学习观察实验现象,学习从现象中分析归纳出规律的方法,知道用电器符号、电路图可把具体的电路连接情况简洁明了地概括性表达出来。 情感态度与价值观 激发学生对认识电路组成,研究各元件的作用有强烈的兴趣;在学习连接电路,画电路图等基本技能的实践活动中,培养竞争意识、合作精神、安全操作意识。 3、说教学重难点 电流和电路的概念不但贯穿电学部分的始终,而且是本章的核心,电路的连接是初中学生实验操作必须具备的基本技能之一。本节又是初中阶段学生第一次接触电路连接;第一次进行物理作图,对于九年级初学物理的学生来说既陌生又重要。能否会认识电流的形成、电路的组成及正确连接电路和画电路图,将直接影响到今后电学各章

的学习。因此,认识电流的形成、电路的组成及正确连接电路和画电路图是本节的重点也是难点 二、说教学策略 1、说学情 九年级学生对“电”认识是肤浅的,不完整的,还没有上升到理性认识,没有形成科学的体系对于初中学生来说,虽然“电”不是陌生的东西,但是它却让人感到神秘,尽可能多地联系生活实际,使学生充分感受到,这些知识跟自己的生活很贴近,而且很有用,激发学生学习物理的兴趣和愿望,使学生认识到电是可操作的,并产生进一步探究其奥秘的兴趣。 2、说教法 电流是导体中自由电子的定向移动形成的,但电流是摸不着,看不到的;电路的连接是电学实验中必须具备的基本技能,根据学生的认知规律和心理特点,为了使学生更好地掌握电流和电路的知识,突破难点,结合本节课的目标,我采用的教学方法有:讲授法、演示法、转换法、引导法、类比法等。

半导体二极管的单向导电性教学设计说明

教学设计 科目:电子技术基础 题目:半导体二极管的单向导电性:守龙 单位:乾县职业教育中心 : 邮编:713300

半导体二极管的单向导电性教学设计 【教材依据】本节容是龙兴主编,高等教育《电子技术基础》第一章第一节半导体二极管的容,是认识半导体器件,学好模电技术的起点,对激发学生学习兴趣,热爱上这门课以及了解电子技术在生产生活中的作用有举足轻重的作用。 一、设计思路 1.指导思想 中职学生基础知识差,单一理论学习兴趣低,注意力集中时间短,善于感性认识,通过联系现实生活,直观、生动、形象激发学生兴趣。教材容知识体系虽然完善缜密,但理论教学容多,中职学生难以学懂和理解,学习兴趣就不高。半导体二极管的单向导电性是二极管的主要特性,掌握其主要特性便可理解其主要应用,所以将半导体二极管的单向导电性作为一节容讲解很有必要。 2.教学目标 知识目标:熟悉二极管的外形和封装形式;掌握二极管的图形符号和极性判断;掌握二极管的单向导电性。 能力目标:培养学生观察电子元件、简单电路的能力;培养学生搭建简单电路的能力。 情感目标:激发学生学习兴趣,培养团队合作能力。 3.教学重点与难点 重点:二极管的单向导电性。难点:对二极管单向导电性的理解。通过二极管具有单向导电性的实验和微课视频加强重点,通过类比实验突破对二极管单向导电性难点的理解。 二、教学准备 通过展示手机充电器,提出问题:为什么手机充电器插到交流电插座上能给手机充电,充电宝直接可给手机充电,引起学生好奇和思考,然后展示二极管的一些图片和封装形式,在课堂上可展示一些二极管实物,增强学生感性认识,对学生分组,2-3人为一实验小组,并任命一名小组长。老师先演示实验,然后学生分组实验、讨论、探究,教师分析总结,用微课视频形式进行课堂小结。课堂的准备容有:提前制作微课(5分钟),准备手机充电器、充电宝、各种形式二极

“二极管”说课稿

“二极管“说课稿 大家好,今天我给大家带来的说课内容是应用电子专业《模拟电子技术基础》第一章第二节的内容:半导体二极管。 首先我对教材做一个简要的分析,本节课所学的二极管是对学生之前学习的pn结的深入和应用,为第四章将要学习的运算放大电路和第十章将要学习的整流电路打下基础;所以这一章学习的是重要的基础知识。 本节课的教学目标是:了解二极管,掌握其特性、主要参数;(这里分为知识与技能,过程与方法,情感态度与价值观三个方面来说) 教学的重点:二极管的伏安特性; 教学难点:二极管的等效电路; 基于以上分析,我采用以下教学手段:计算机辅助教学、实验教学、演示教学,培养学生的动手能力,探究问题、解决问题的能力。 本节课的内容主要分为三个部分:二极管正负极的识别、伏安特性、等效电路。以下是这节课的教学过程 一、课程引入 教师通过用课件举例在日常生活中和现代科技中经常遇到的许多由电子元件组成的自动控制装置,如:自动报警装置、路灯发光和熄灭的自动控制等,引起学生学习的兴趣,提高学习的积极性,以此引入新课。(这里应该有个能体现二极管特点的例子)首先是二极管阴极和阳极的识别,教师分发给学生几种不同外形结构的二极管,首先让学生通过二极管外部封装来识别其正负极,再次让学生运用万用表的欧姆档进行检测,以判断其极性。通过这个任务锻炼了学生万用表的使用和动手能力 二、伏安特性 在此基础之上,下面由老师进行演示,将二极管、灯泡、电阻、电源、开关组成一串联电路,这里要板书电路图。分别将二极管正向和反向接入电路,闭合开关,观察灯泡的亮灭情况。通过对以上两个实验的观察,师生间相互探讨,得出二极管具有单向导电的性质。基于对二级管这些特性的了解,让学生自己设计实验,绘制二极管的伏安特性曲线,在此过程中,教师对学生实验中遇到的典型问题进行讲解,回答学生的提问。实验完成之后根据所绘制出的特性曲线,老师和学生一起观察分析二极管的一些主要参数,比如开启电压、导通电压、反向饱和电流等。(从实际操作上来看,这里有问题,学生能不能设计出能达到要求的实验?) 三、等效电路的学习 通过以上学习了解到二极管的伏安特性具有非线性的性质,为了便于分析,常在一定条件下用线性元件所构成的电路来进行模拟二极管的特性,由于这部分内容是理论教学,学生听起来会比较抽象,所以要求在学生完全掌握二极管伏安特性的基础上紧密联系伏安特性曲线,电路图进行讲解,并做详细的板书。 课程的最后是练习巩固和知识小结,以强化课堂教学的效果。 最后是本次课的板书设计,黑板的左侧是实验设计方案和所得出的结论,中间用于绘制二极管的伏安特性曲线及相关等效电路图,右侧用于课后练习。(这里可以画图)

完整版电子线路陈其纯主编第一章教案

第1章晶体二极管和 二极管整流电路 教学重点 1?了解半导体的基本知识:本征半导体、掺杂半导体;掌握PN结的基本特性。 2 ?理解半导体二极管的伏安特性和主要参数。 3 .了解几种常用的二极管:硅稳压二极管、变容二极管、发光二极管、光电二极管等。 4 ?掌握单相半波、桥式全波整流电路的电路组成、工作原理与性能特点;了解电容滤波电路的工作原理。 5 ?了解硅稳压管的稳压特性及稳压电路的稳压原理。 教学难点 1 . PN结的单向导电特性。 2 .整流电路和滤波电路的工作原理。 3 .硅稳压管稳压电路的稳压过程。 学时分配 1.1晶体二极管 1.1.1晶体二极管的单向导电特性 元件:电阻(R)、电容(C)、电感(L)、变压器 (T)等

器件:晶体二极管、晶体三极管等

1 ?晶体二极管 (1) 外形 如图1.1.1(a)所示,晶体二极管由密封的管体和两条正、负电极引线所组成。管体外 壳的标记通常表示正极。 (2) 图形、文字符号 如图1.1.1(b)所示,晶体二极管的图形由三角 形和竖杠所组成。其中,三角形表示正极,竖杠表 示负极。V 为晶体二极管的文字符号。 2 ?晶体二极管的单向导电性 动画 晶体二极管的单向导电性 (1) 正极电位〉负极电位,二极管导通; (2) 正极电位V 负极电位,二极管截止。 即二极管正偏导通,反偏截止。这一导电特性称为二 极管的单向导电性。 [例1.1.1]图1.1.3所示电路中,当开关 S 闭合后, H 1、H 2两 个指示灯,哪一个可能发光? 解 由电路图可知,开关 S 闭合后,只有二极管 V 1 正极电位高于负极电 位,即处于正向导通状态,所以 H 1 指示灯发光。 1.1.2 PN 结 二极管由半导体材料制成。 动画 PN 结 1 .半导体 导电能力介于导体与绝缘体之间的一种物质。如硅 半导体中,能够运载电荷的的粒子有两种: 载流子:在电场的作用下定向移动的自由电子和空 穴,统称载流子。如图 1.1.4所示。 2 ?本征半导体 不加杂质的纯净半导体晶体。如本征硅或本征锗。 本征半导体电导率低,为提高导电性能,需掺杂, 形成杂质半导体。 图1.1.4 半导体的两种载流子 为了提高半导体的导电性能,在本征半导体 (4价) 中掺入硼或磷等杂质所形成的半导体。 根据掺杂的物质不同,可分两种: (Si)或锗(Ge)半导体。 自由电子:带负电 空穴:带与自由电子等 量的正电 均可运载电荷——载流子 3 .杂质半导体 外廨 垮用文字将好 图1.1.1晶体二极管的外形和符号

半导体二极管教案-中职教师资格证面试

半导体二极管教案 1

新 课 讲 授 (27 分钟) 一、半导体部分(4分钟) 1.半导体概述 半导体是个熟悉的名词,但是什么是半导体呢? 自然界的物质按导电能力的强弱可分为如下几类: 一类是导电能力特别强的物质叫导体(如银、铜、铝等),另一 类是导电能力非常差,几乎可以看成不能导电的物质,叫绝缘体(如 塑料、橡胶、陶瓷等)还有一类是半导体,其导电能力介于导体和 绝缘体之间(如锗、硅、砷化镓等)叫半导体 2.半导体特性 半导体除了在导电能力方面与导体和绝缘体不同外,它还具有 不同于其它物质的特点,例如,当半导体受到外界光和热的照射时, 或掺入某些杂质时其导电能力将发生显著的变化。这个特点说明, 半导体的导电机构必然不同于其它物质。为了理解这个特点,我们 必须先从了解半导体的结构入手,来了解半导体的基本知识。 二、半导体二极管(20分钟) 1.二极管概述 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。半导体二极管又称晶体二极管。几乎在所有的电子电 路中,都要用到半导体二极管。 结构 半导体二极管是由一个PN结加上电极引线和外壳封装而成。P 区引出的电极称为阳极,或叫正极,用A表示;N区引出的电极称为 阴极,或叫负极,用K表示。 半导体二极管的外形与符号 符号 半导体二极管在电路中的符号如上图所示,箭头指向表示二极管 正向导通时电流的方向。 分类 按结构的不同来分,可分为点接触型和面接触型; 若按应用场合的不同来分,可分为整流二极管、稳压二极管、检 波二极管、限幅二极管、开关二极管、发光二极管等; 若按功率的不同可分为小功率、中功率和大功率; 复习上一节 课的知识内 容,巩固知识 点的同时有 助于本节课 的讲授。 本节课我重 点应放在二 极管的结构 与器件的图 形和文字符 号,加深学生 对器件理解。 2

(完整版)半导体二极管练习题1

半导体二极管 练习题1 一、单选题(每题1分) 1. 用模拟指针式万用表的电阻档测量二极管正向电阻,所测电阻是二极管的__ 电阻,由于不同量程时通过二极管的电流 ,所测得正向电阻阻值 。 A. 直流,相同,相同 B. 交流,相同,相同 C. 直流,不同,不同 D. 交流,不同,不同 2. 杂质半导体中( )的浓度对温度敏感。 A. 少子 B. 多子 C. 杂质离子 D. 空穴 3. PN 结形成后,空间电荷区由( )构成。 A. 电子和空穴 B. 施主离子和受主离子 C. 施主离子和电子 D. 受主离子和空穴 4. 硅管正偏导通时,其管压降约为( )。 A 0.1V B 0.2V C 0.5V D 0.7V 5. 在PN 结外加正向电压时,扩散电流 漂移电流,当PN 结外加反向电压时,扩 散电流 漂移电流。 A. 小于,大于 B. 大于,小于 C. 大于,大于 D. 小于,小于 6. 杂质半导体中多数载流子的浓度主要取决于( )。 A. 温度 B. 掺杂工艺 C. 掺杂浓度 D. 晶体缺陷 7. 当温度升高时,二极管正向特性和反向特性曲线分别( )。 A. 左移,下移 B. 右移,上移 C. 左移,上移 D. 右移,下移 8. 设二极管的端电压为U ,则二极管的电流方程为( ) 。 A. U I e S B. T U U I e S C. )1e (S -T U U I D. 1e S -T U U I 9. 下列符号中表示发光二极管的为( )。 A B C D 10. 在25oC 时,某二极管的死区电压U th ≈0.5V ,反向饱和电流I S ≈0.1pA ,则在35oC 时,下列哪组数据可能正确:( )。 A U th ≈0.525V ,I S ≈0.05pA B U th ≈0.525V ,I S ≈0.2pA C U th ≈0.475V ,I S ≈0.05pA D U th ≈0.475V ,I S ≈0.2pA 11. 稳压二极管工作于正常稳压状态时,其反向电流应满足( )。 A. I D = 0 B. I D < I Z 且I D > I ZM C. I Z > I D > I ZM D. I Z < I D < I ZM 12. 从二极管伏安特性曲线可以看出,二极管两端压降大于( )时处于正偏导通 状态。

半导体二极管及其基本电路

第二章半导体二极管及其基本电路 本章内容简介 半导体二极管是由一个PN结构成的半导体器件,在电子电路有广泛的应用。本章在简要地介绍半导体的基本知识后,主要讨论了半导体器件的核心环节——PN 结。在此基础上,还将介绍半导体二极管的结构、工作原理,特性曲线、主要参数以及二极管基本电路及其分析方法与应用。最后对齐纳二极管、变容二极管和光电子器件的特性与应用也给予简要的介绍。(一)主要内容: ?半导体的基本知识 ?PN结的形成及特点,半导体二极管的结构、特性、参数、模型及应用电路 (二)基本要求: ?了解半导体材料的基本结构及PN结的形成 ?掌握PN结的单向导电工作原理 ?了解二极管(包括稳压管)的V-I特性及主要性能指标 (三)教学要点: ?从半导体材料的基本结构及PN结的形成入手,重点介绍PN结的单向导电工作原理、 ?二极管的V-I特性及主要性能指标

2.1 半导体的基本知识 2.1.1 半导体材料 根据物体导电能力(电阻率)的不同,来划分导体、绝缘体和半导体。导电性能介于导体与绝缘体之间材料,我们称之为半导体。在电子器件中,常用的半导体材料有:元素半导体,如硅(Si)、锗(Ge)等;化合物半导体,如砷化镓(GaAs)等;以及掺杂或制成其它化合物半导体材料,如硼(B)、磷(P)、锢(In)和锑(Sb)等。其中硅是最常用的一种半导体材料。 半导体有以下特点: 1.半导体的导电能力介于导体与绝缘体之间 2.半导体受外界光和热的刺激时,其导电能力将会有显著变化。 3.在纯净半导体中,加入微量的杂质,其导电能力会急剧增强。 2.1.2 半导体的共价键结构 在电子器件中,用得最多的半导体材料是硅和锗,它们的简化原子模型如下所示。硅和锗都是四价元素,在其最外层原子轨道上具有四个电子,称为价电子。由于原子呈中性,故在图中原子核用带圆圈的+4符号表示。半导体与金属和许多绝缘体一样,均具有晶体结构,它们的原子形成有排列,邻近原子之间由共价键联结,其晶体结构示意图如下所示。图中表示的是晶体的二维结构,实际上半导体晶体结构是三维的。 硅和锗的原子结构简化模型及晶体结构

第一章 半导体二极管及其应用典型例题

第一章半导体二极管及其应用 【例1-1】分析图所示电路的工作情况,图中I为电流源,I=2mA。设20℃时二极管的正向电压降U D=660mV,求在50℃时二极管的正向电压降。该电路有何用途?电路中为什么要使用电流源? 【相关知识】 二极管的伏安特性、温度特性,恒流源。 【解题思路】 推导二极管的正向电压降,说明影响正压降的因素及该电路的用途。 【解题过程】 该电路利用二极管的负温度系数,可以用于温度的测量。其温度系数–2mV/℃。 20℃时二极管的正向电压降 U D=660mV 50℃时二极管的正向电压降 U D=660 –(2′30)=600 mV 因为二极管的正向电压降U D是温度和正向电流的函数,所以应使用电流源以稳定电流,使二极管的正向电压降U D仅仅是温度一个变量的函数。

【例1-2】电路如图(a)所示,已知,二极管导通电压。试画出u I与u O的波形,并标出幅值。 图(a) 【相关知识】 二极管的伏安特性及其工作状态的判定。 【解题思路】 首先根据电路中直流电源与交流信号的幅值关系判断二极管工作状态;当二极管的截止时,u O=u I;当二极管的导通时,。 【解题过程】 由已知条件可知二极管的伏安特性如图所示,即开启电压U on和导通电压均为0.7V。 由于二极管D1的阴极电位为+3V,而输入动态电压u I作用于D1的阳极,故只有当u I高于+3.7V时 D1才导通,且一旦D1导通,其阳极电位为3.7V,输出电压u O=+3.7V。由于D2的阳极电位为-3V,而u I作用于二极管D2的阴极,故只有当u I低于-3.7V时D2才导通,且一旦D2导通,其阴极电位即为 -3.7V,输出电压u O=-3.7V。当u I在-3.7V到+3.7V之间时,两只管子均截止,故u O=u I。 u I和u O的波形如图(b)所示。

电子技术教案课程

第1.2 课时 教学内容:1、半导体的基本知识 2、PN结的形成及特点,半导体二极管的结构、特性、参数、应用电路 教学目标: 知识目标:让学生了解半导体材料的基本结构及PN结的形成,掌握PN结的单向导电工作原理 技能目标:能运用常用公式解题。 情感目标:1. 养成良好的学习习惯 2. 教学重点: 树立坚强乐学的意识 从半导体材料的基本结构及PN结的形成入手,重点介绍PN结的单向导电工作原理、 教学难点:PN结的单向导电工作原理 教学准备:教学PPT。 教学过程: 引述导入:今天我们来学习交流电路。 板书课题:半导体的基本知识 新授内容: 1 半导体的基本知识 1.1 半导体材料 根据物体导电能力(电阻率)的不同,来划分导体、绝缘体和半导体。导电性能介于导体与绝缘体之间材料,我们称之为半导体。在电子器件中,常用的半导体材料有:元素半导体,如硅(Si)、锗(Ge)等;化合物半导体,如砷化傢(GaAS等;以及掺杂或制成其它化合物半导体材料,如硼(B)、磷(卩)、锢(In )和锑(Sb)等。其中硅是最常用的一种半导体材料。

半导体有以下特点: 1 .半导体的导电能力介于导体与绝缘体之间 2 .半导体受外界光和热的刺激时,其导电能力将会有显着变化。 3.在纯净半导体中,加入微量的杂质,其导电能力会急剧增强。 1.2 杂质半导体 在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质,可使半导体的导电性发生显着变化。掺入的杂质主要是三价或五价元素。掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。 N型半导体一一掺入五价杂质元素(如磷)的半导体。 P型半导体一一掺入三价杂质元素(如硼)的半导体。 在N型半导体中自由电子是多数载流子,在P型半导体中空穴是多数载流子? 2PN 结的形成及特性 2.1PN结的形成: 在P型半导体和N型半导体结合后,由于N型区内电子很多而空穴很少,而P型区内空穴很多电子很少,在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差别。在P和N区交界面附近,形成了一个很薄的空间电荷区,就是所谓的PN结。 2.2PN结的单向导电性 当外加电压使PN结中P区的电位高于N区的电位,称为加正向电压,简称正偏;反之称为加反向电压,简称反偏。 PN结加正向电压时,呈现低电阻,具有较大的正向扩散电流; PN结加反向电压时,呈现高电阻,具有很小的反向漂移电流。