《电子技术基础》二极管的基础知识

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