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1、二极管的识别与检测二极管的识别与检测作者：李传珊ER JI GUAN DE SHI BIE YU JIAN CE目 标环节1内 容结束语评 价环节2环节3环节4作 业1. 专业能力 了解二极管的单向导电性；了解二极管的 结构、电路符号、引脚、伏安特性、主要参数；了解硅稳 压管、发光二极管、光电二极管、变容二极管等特殊二极 管的外形特征、功能和实际应用；了解二极管的型号命名 方法，会根据应用场合选用二极管；了解二极管的主要参 数；会识别二极管；会用万用表检测二极管。 2. 方法能力 在知识探究和技能实训过程中体验成功的 乐趣，培养专业学习兴趣；通过资料查阅练习，培养自主 学习能力；在观察演示实验
2、及检测二极管的过程中，培养 观察问题、分析和解决问题的能力。 3. 社会能力 在小组合作式教学过程中培养团队合作意 识和相互协作能力；在二极管的检测过程中，培养实事求 是的科学精神；在模拟生产场景中体验企业文化，培养产 品意识、质量意识和安全意识。教学目标二极管的识别与检测目 标环节1内 容结束语评 价环节2环节3环节4作 业二极管的识别与检测环节1 ： 感知二极管的单向导电性环节2 ： 认知二极管环节3 ： 识别二极管环节4： 检测二极管目 标环节1内 容结束语评 价环节2环节3环节4作 业环节1：感知二极管的单向导电性【观察与思考】上述实验说明什么问题？【实验结论】二极管具有 导电性！单
3、向【演示实验】视频-二极管的单向导电性实验目 标环节1内 容结束语评 价环节2环节3环节4作 业1. 半导体自然界中的物质按其导电性能可分为导体、半导体和 绝缘体。半导体材料有硅（Si）、锗（Ge）等。半导体的三大特性：光敏性、热敏性与掺杂性。一、半导体的基本知识环节1：感知二极管的单向导电性【认知】半导体与PN结的基本知识目 标环节1内 容结束语评 价环节2环节3环节4作 业2. 本征半导体纯净、不含杂质的单晶体 结构的半导体，叫本征半 导体。半导体中的共价键结构， 如图1-1-1所示。载流子的形成：价电子受 激发成为自由电子，同时 形成空穴。图1-1-1 本征半导体中的共价键【认知】半导体
4、与PN结的基本知识一、半导体的基本知识环节1：感知二极管的单向导电性目 标环节1内 容结束语评 价环节2环节3环节4作 业3. 杂质半导体（1）N（电子）型半导体在本征半导体中掺入微量价 元素如磷（），则每个杂质 原子在与相邻四个硅原子组成 共价键的同时，多余一个价电 子，该电子不受共价键束缚， 极易成为自由电子，如图1-1-2 所示。图1-1-2 N型半导体中的共价键【认知】半导体与PN结的基本知识多余电子一、半导体的基本知识环节1：感知二极管的单向导电性目 标环节1内 容结束语评 价环节2环节3环节4作 业3. 杂质半导体（1）N（电子）型半导体这种半导体主要靠电子导电， 故称为电子型半导
5、体，简称 型半导体。N 型半导体中的自由电子为多 数载流子（简称多子），空穴 为少数载流子（简称为少子） ，如图1-1-3所示。+ + + + + + + + +图1-1-3 N型半导体中的载流子【认知】半导体与PN结的基本知识一、半导体的基本知识环节1：感知二极管的单向导电性目 标环节1内 容结束语评 价环节2环节3环节4作 业图1-1-4 P型半导体中的共价键新生空穴3. 杂质半导体（2）P（空穴）型半导体在本征半导体中掺入微量 三价元素如硼（B），则每 个杂质原子在与相邻四个 硅原子组成共价键时，将 自然形成一个空穴，从而 使杂质半导体中的空穴浓 度大大提高，如图1-1-4所 示。【认知
6、】半导体与PN结的基本知识一、半导体的基本知识环节1：感知二极管的单向导电性目 标环节1内 容结束语评 价环节2环节3环节4作 业 图1-1-5 P型半导体中的载流子3. 杂质半导体（2）P（空穴）型半导体这种杂质半导体主要靠空 穴导电，故称为空穴型半 导体，简称P型半导体。P型半导体中的空穴为多数 载流子（简称多子），自 由电子为少子，如图1-1-5 所示。【认知】半导体与PN结的基本知识一、半导体的基本知识环节1：感知二极管的单向导电性目 标环节1内 容结束语评 价环节2环节3环节4作 业1. PN 结的形成二、PN结的基本知识在一块半导体晶片上，采 取一定的工艺措施，分别 形成P型半导体
7、和N型半导 体，则它们的交界面将会 自然形成PN结。 【认知】半导体与PN结的基本知识环节1：感知二极管的单向导电性动画模拟： PN结的形成目 标环节1内 容结束语评 价环节2环节3环节4作 业PN结就像一个阀门，正向偏置 时，电阻很小，正向电流较大， 处于导通状态；反向偏置时，电 阻很大，电流几乎不能通过，处 于截止状态。这就是PN结的单 向导电性。 【认知】半导体与PN结的基本知识2. PN 结的单向导电性二、PN结的基本知识环节1：感知二极管的单向导电性动画模拟： PN结的单向导电性目 标环节1内 容结束语评 价环节2环节3环节4作 业环节2： 认知二极管图1-1-6 几种常用二极管的实
8、物图一、 二极管的结构二极管由一个PN结构成，从 P 区和区各引出一个电 极，再加以封装。从区引出的电极称为阳极（又称正极， 用符号 a 表示），从N区引出的电极称为阴极（又称负极， 用符号 k 表示）。图1-1-6 所示，为几种常用二极管的实物图。 【知识链接一】二极管的结构与符号目 标环节1内 容结束语评 价环节2环节3环节4作 业二 、二极管的符号 二极管的图形符号与文字符号如图1-1-7 所示。其中：箭头（红色所示）所指，代表正向电压的方向。图1-1-7 二极管的图形符号与文字符号【知识链接一】二极管的结构与符号环节2：认知二极管目 标环节1内 容结束语评 价环节2环节3环节4作 业一
9、、 二极管的伏安特性图1-1-8 二极管的死区特性1. 正向特性（1）死区 当正向电压很 低时，正向电流很小，如图1 -1-8中OA段所示。A点电压 称为死区电压，用符号UT 表 示。*硅管的死区电压约为0.5 V； 锗管的死区电压约为0.1 V。【知识链接二】二极管的伏安特性与参数环节2：认知二极管目 标环节1内 容结束语评 价环节2环节3环节4作 业一、二极管的伏安特性1. 正向特性（2）导通 当二极管两端 的电压超过死区电压后，管子 开始导通，如图1-1-9所示。 二极管呈现恒压特性，此时的 电压称为导通压降，用符号 UD 表示。*小功率硅管的导通压降约为 0.7 V；锗管的导通压降约为
10、 0.3 V。 图1-1-9 二极管的导通特性【知识链接二】二极管的伏安特性与参数环节2：认知二极管目 标环节1内 容结束语评 价环节2环节3环节4作 业2. 反向特性（1）截止 二极管加反向电压时，反 向电流非常小，且基本不随反向电压 而变化，呈现饱和特性，二极管处于 截止状态，如图1-1-10中OC段所示。*硅管的反向电流约为1微安到几十微 安，锗管约为几十微安到几百微安。*反向电流越大，说明管子的单向导 电性能越差。*反向电流会随温度的上升而急剧增 长。图1-1-10 二极管的截止特性【知识链接二】二极管的伏安特性与参数一、二极管的伏安特性环节2：认知二极管目 标环节1内 容结束语评 价
11、环节2环节3环节4作 业2. 反向特性（2）击穿 当过C点继续增大反 向电压时，反向电流在 D 点处 突然上升，这种现象称为反向击 穿，如图 1-1-11 所示。*发生击穿时的电压称为反向击 穿电压（用符号 UBR 表示）。*不同类型的管子，反向击穿电 压大小不同，通常为几十到几百 伏，甚至数千伏。图1-1-11 二极管的击穿特性【知识链接二】二极管的伏安特性与参数一、二极管的伏安特性环节2：认知二极管目 标环节1内 容结束语评 价环节2环节3环节4作 业1. 最大整流电流 IFM 是指二极管长时间使用时，允许流 过二极管的最大正向平均电流。2. 最高反向工作电压电压 URM 是指二极管长期运
12、行时， 允许承受的最高反向电压。一般取反向击穿电压的一 半或三分之一。 3. 最大反向电流电流 IRM 是指二极管上加最高反向工作 电压时的反向电流值。反向电流大，说明二极管的单 向导电性能差，并且受温度影响大。 二 、 二极管的主要参数【知识链接二】二极管的伏安特性与参数环节2：认知二极管目 标环节1内 容结束语评 价环节2环节3环节4作 业一、 二极管的种类* 按 材 料 分：硅管和锗管 * 按内部结构分：二极管可分为点接触型、面接触型和平面型等 * 按 用 途 分：二极管又可分为普通管、整流管、检波管、开关管以及各种特殊功能的二极管 几种特殊用途的二极管：（1）硅稳压管 是一种利用反向击
13、穿特性来实现稳压的二极管。 （2）发光二极管 在半导体中掺入特殊的杂质，当它导通时，会 发出各种颜色的光。常用作显示器件，也可制成照明灯具。 （3）光电二极管 它将光线的强弱转变成电信号的大小。常用于 对光的测量，也可制成光电池。 （4）变容二极管 通过改变反向偏置电压，来实现结电容的调节 。相当于一个可调电容。【知识链接三】二极管的种类与型号环节2：认知二极管目 标环节1内 容结束语评 价环节2环节3环节4作 业上述特殊二极管的图形符号，如图1-1-12 所示。图1-1-12 几种特殊二极管的图形符号图1-1-13 特殊二极管的应用实例（a）直流稳压电源 稳压管（b）显示屏 发光二极管（c）
14、太阳能电池板光电二极管环节2：认知二极管目 标环节1内 容结束语评 价环节2环节3环节4作 业二、 二极管的型号1. 2CZ21E型管是 材料制成的，其用途为 。 2. 2CZ21E型管的参数 I FM = A；U RM = V。 3. 利用互联网，了解1N4001、PS206型管的应用场合及生产厂家。【知识链接三】二极管的种类与型号环节2：认知二极管硅整 流 0.31000目 标环节1内 容结束语评 价环节2环节3环节4作 业 视频-二极管的极性识别环节3：识别二极管目 标环节1内 容结束语评 价环节2环节3环节4作 业1. 根据二极管的型号，查阅资料得到管子的材料类型与功 能，完成表1-1
15、 的填写。 2. 根据色环（或色点）标识，判断管脚极性，将该二极管 对应粘贴在表1-1中。 环节3：识别二极管目 标环节1内 容结束语评 价环节2环节3环节4作 业视频-用指针式万用表检 测二极管的极性视频-用数字式万用表检测 二极管的极性和材料环节4：检测二极管目 标环节1内 容结束语评 价环节2环节3环节4作 业环节4：检测二极管1. 用指针式万用表检测标识不明的二极管，判断管脚极性，填写表 1-2 。 2. 用数字式万用表检测标识不明的二极管，判断材料类型及管脚极 性，填写表1-2 。 3. 将检测后的二极管对应粘贴在表1-2中。 目 标环节1内 容结束语评 价环节2环节3环节4作 业学习评价1. 二极管有阳极和 极两个电极。 2. 二极管具有 导电特性。当电压方向为
