《电子技术基础第四版中国劳动与社会保障出版社教案第五章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子技术基础第四版中国劳动与社会保障出版社教案第五章（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电子技术基础教案返回目录111 1 半导体的根本知识半导体的根本知识一、半导体的根本概念物质按照导电能力分为：导体：容易导电绝缘体：不导电半导体：导电性能随条件变化影响半导体导电性能电阻值的常见条件因素有：1、温度：称热敏特性，电阻值随温度变化。2、光照：称光敏特性，电阻值随亮度变化。3、杂质：称掺杂特性，电阻值随掺入的微量元素显著变化。嵌入式消毒碗柜电子温度计电子体温计温度显示窗温度显示窗热敏电阻热敏电阻 声光控开关（楼梯灯开关） 在夜晚，人上楼梯发出的脚步声会自动点亮楼梯灯；在白天，哪怕使劲跺脚发出巨大声响，楼梯灯还是不会点亮，为什么？ 开关面板上的窗口有什么作用？光控灯实验电路（上届学生
2、作品）光控灯实验电路（上届学生作品）光敏电阻红外接收管光电二极管电子技术基础教案返回目录杂质半导体和PN结 纯净的半导体称为本征半导体，一般由硅(Si)或锗(Ge)两种材料制造。它们都是四价元素，导电能力微弱，没有实用价值。 但是本征半导体中掺入微量元素后，导电能力显著改变，按照掺入杂质的不同，分为以下两种：P 型半导体：在本征半导体内掺入少量三价元素杂质（如硼）形成。N 型半导体：在本征半导体内掺入少量五价元素杂质（如磷）形成。PN P 型半导体或者N 型半导体虽然具备导电能力，但单纯的一块P 型半导体或者一块N型半导体还是没有实用价值。把P型半导体和N型半导体结合到一块，交界处形成一个很特
3、殊的薄层，称为PN结，有特殊的导电性能，这是制造半导体器件的根底。 把这个PN结用管壳封装成一体、并分别从P型半导体和N型半导体各引一个电极出来，这样构成的器件叫二极管，因此，PN结的导电特性可用二极管的实验来导出。 二极管的符号二极管的典型外观负极标志负极标志 电子技术基础教案返回目录PN结即二极管的根本特性实验一：请2位同学上台进行如下实验的演示实验电路图：实验设备如下： 12V蓄电池 12V灯泡 连接线若干 二极管灯泡亮吗？灯泡亮吗？再把二极管反再把二极管反过来接试试看过来接试试看请分析得出什么结论？请分析得出什么结论？电子技术基础教案返回目录PN结即二极管的根本特性实验结论：PNPN结
4、具有单向导电性结具有单向导电性PN 电流只能单个方向流过PN结，只能由P区流向N区，即从二极管正极流向负极。正向偏置导通； 反向偏置截止电子技术基础教案返回目录112 2 半导体二极管半导体二极管二极管的种类(1按材料分: 有硅二极管,锗二极管和砷化镓二极 管等。 (2按结构分: 根据PN结面积大小,有点接触型、面 接触型二极管。(3按用途分: 有整流、稳压、开关、发光、光电、 变容、阻尼等二极管。(4按封装形式分:有塑封、玻璃封及金属封装等。(5按功率分:有大功率、中功率及小功率等二极管。电子技术基础教案返回目录常见各种类型二极管的外观塑料封装塑料封装整流管整流管玻璃封装玻璃封装稳压稳压/普
5、通管普通管金属封装金属封装大功率管大功率管发光二极管发光二极管贴片二极管贴片二极管快恢复二极管快恢复二极管半桥整流堆半桥整流堆复合复合2只只桥式整流堆桥式整流堆复合复合4只只 由图可见二极管型号比较多样，如今很少厂家按书本提到的命名方法定型号，有兴趣同学自己参考一下课本。电子技术基础教案返回目录实验二：实验二：1 1、按以下图连接实验设备、按以下图连接实验设备限流电阻限流电阻数字万用表（电流表）数字万用表（电流表）数显可调稳压电源数显可调稳压电源二极管二极管输出电压（V）电流读数 (mA)2 2、记录在不同电压时的电流表读数，填入下表：、记录在不同电压时的电流表读数，填入下表：3 3、按照下表
6、绘出电压电流的关系图（坐标）、按照下表绘出电压电流的关系图（坐标）U(V)U(V)I(mA)I(mA)0 00.40.60.8二极管的正向伏安特性图二极管的正向伏安特性图4 4、总结实验，由图可见：、总结实验，由图可见：1 1、小于、小于0.5V0.5V时时I I很小，二极管截止，称很小，二极管截止，称0.5V0.5V为死区电压为死区电压2 2、达、达0.7V0.7V时时I I急剧增大，二极管导通，称急剧增大，二极管导通，称0.7V0.7V为导通电压为导通电压电子技术基础教案返回目录7 7、总结实验，由图可见：、总结实验，由图可见：1 1、反向电压小于某个电压值时、反向电压小于某个电压值时I
7、I很小，二极管截止。很小，二极管截止。2 2、反向电压到达某个电压值时、反向电压到达某个电压值时I I急剧增大，二极管击穿。急剧增大，二极管击穿。3 3、反向电压到达击穿电压后，时间一长二极管将会烧毁。、反向电压到达击穿电压后，时间一长二极管将会烧毁。6 6、按照下表绘出电压电流的关系图（坐标）、按照下表绘出电压电流的关系图（坐标）U(V)U(V)I(mA)I(mA)0 0二极管的反向伏安特性图二极管的反向伏安特性图现在将二极管极性调转连接，测试其反向伏安特性现在将二极管极性调转连接，测试其反向伏安特性5 5、按照下表缓慢增大稳压电源的输出电压，直到电流表读数显著增大为止、按照下表缓慢增大稳压
8、电源的输出电压，直到电流表读数显著增大为止输出电压（输出电压（V V）电流读数电流读数 (mA)(mA)10 20 30 4010 20 30 40 50 50 60 70 80 60 70 80 90 90 100100 110110 120120击穿电压击穿电压 现在把二极管换成锗管现在把二极管换成锗管2AP42AP4再重复上述实验，再重复上述实验，并归纳实验结果，看看与之前硅管有何不同。并归纳实验结果，看看与之前硅管有何不同。锗管的死区电压为锗管的死区电压为0.2V0.2V，导通电压为，导通电压为0.3V0.3V电子技术基础教案返回目录半导体二极管的主要参数半导体二极管的主要参数1. 1
9、. 最大整流电流最大整流电流I IF F2. 2. 最大反向工作电压最大反向工作电压 U URMRM3. 3. 反向饱和电流反向饱和电流 I IR R 例例 1 11 11 1、若、若V V为硅管，为硅管，ABAB两端电压为多少？两端电压为多少？2 2、若、若V V为锗管，为锗管，ABAB两端电压为多少？两端电压为多少？3 3、若、若V V为理想二极管，为理想二极管，ABAB两端电压为多少？两端电压为多少？4 4、若将二极管、若将二极管V V反接，反接，ABAB两端电压为多少？两端电压为多少？电子技术基础教案返回目录二极管的检测二极管的检测检测依据：检测依据：二极管的单向导电性二极管的单向导电
10、性 ？正向偏置：阻值很小（导通）正向偏置：阻值很小（导通）反向偏置：阻值很大（截止）反向偏置：阻值很大（截止）即即 可见，我们可以用万用表电阻档检测二可见，我们可以用万用表电阻档检测二极管的正反向阻值来判断二极管性能。极管的正反向阻值来判断二极管性能。1 1、调零、调零 选择选择R100档位，将两支表笔短路，调档位，将两支表笔短路，调节万用表的调零旋钮使指针摆到最右边指着节万用表的调零旋钮使指针摆到最右边指着0的位置。的位置。调零旋钮调零旋钮电子技术基础教案返回目录二极管的检测二极管的检测2 2、测量正向电阻、测量正向电阻. .对于指针式万用表，黑表笔连接着万用表对于指针式万用表，黑表笔连接着
11、万用表内部电池的正极，所以是黑表笔流出电流，因此测正向电阻时内部电池的正极，所以是黑表笔流出电流，因此测正向电阻时黑表笔接二极管的正极，如图黑表笔接二极管的正极，如图正常的二极管正向电阻值较小，指针摆幅大正常的二极管正向电阻值较小，指针摆幅大3 3、测量反向电阻、测量反向电阻. .测反向电阻时红表笔接二极管的正极，如测反向电阻时红表笔接二极管的正极，如图图正常的二极管反向电阻值很大，指针不摆动正常的二极管反向电阻值很大，指针不摆动电子技术基础教案返回目录 作作 业业P 9 1、2、3、4、5、6电子技术基础教案返回目录电源适配器电源适配器市电市电220V4.2V交流交流直流直流551 1 单相
12、整流电路单相整流电路电子技术基础教案返回目录CH1 20 mS 622 Vpp交流电特性：交流电特性：大小和方向作周期性变化大小和方向作周期性变化CH1 1 S 17 Vpp正向正向负向负向电子技术基础教案返回目录实验一实验一 ：交流电特性的演示：交流电特性的演示实验电路的连接图实验电路的连接图变压器变压器电流表电流表灯泡灯泡电子技术基础教案返回目录直流电特性：直流电特性：大小和方向都稳定不变大小和方向都稳定不变电子技术基础教案返回目录能直接使用交流电作为电源的常见设备能直接使用交流电作为电源的常见设备电热设备电热设备交流异步电动机交流异步电动机电子技术基础教案返回目录内含电源转换的常见设备内
13、含电源转换的常见设备电子设备电子设备电子技术基础教案返回目录交流电变换成直流电交流电变换成直流电把交流电的把交流电的方向方向固定下来固定下来把交流电的把交流电的大小大小固定下来固定下来先固定其大小还是先固定方向？先固定其大小还是先固定方向？：整流：整流任务一：设计一个整流电路，电路图根本布局如下：任务一：设计一个整流电路，电路图根本布局如下：整整流流电电路路5 分钟完成电路图分钟完成电路图2 分钟介绍设计原理分钟介绍设计原理5 分钟完成电路验证分钟完成电路验证电子技术基础教案返回目录半波整流电路半波整流电路u0 0u uO = = 0. .45 u u2i iO = = i iD D+_u2
14、2ttttu0 0+_ttttu0 0u2 2电子技术基础教案返回目录桥式整流电路桥式整流电路u2 2u uO = = 0. .9 u u2i iD D = = 0.5 i iOttttu0 0-+ttttu0 0u2 2+-电子技术基础教案返回目录思考：如果桥式整流电路的四个二极管中去掉其思考：如果桥式整流电路的四个二极管中去掉其 中一个例如中一个例如 D 2，负载电压有何变化，负载电压有何变化？电子技术基础教案返回目录553 3 滤波电路滤波电路整流整流滤波滤波交流交流脉动直流脉动直流直流直流如何使断续的水流变得持续平滑？如何使断续的水流变得持续平滑？电子技术基础教案返回目录553 3 滤
15、波电路滤波电路滤波滤波脉动直流脉动直流直流直流蓄水供水蓄水供水电子技术基础教案返回目录任务二：设计一个滤波电路，电路图根本布局如下：任务二：设计一个滤波电路，电路图根本布局如下：5 分钟完成电路图分钟完成电路图2 分钟介绍设计原理分钟介绍设计原理2 分钟完成电路验证分钟完成电路验证滤滤波波电电路路电子技术基础教案返回目录一、一、 电容滤波电路电容滤波电路Cttu2 2uC C电容充电：电容充电：U UC 随着随着U U2 增大，同时达到最大值增大，同时达到最大值U U2 2U2 2充电充电放电放电电容放电：电容放电：U U2 2 按正弦规按正弦规律下降，使律下降，使U U2 2小于小于U UC
16、 C，二极，二极管截止，负载管截止，负载由电容供电，由电容供电，U UC C缓慢下降。缓慢下降。电子技术基础教案返回目录一、一、 电容滤波电路电容滤波电路Cttu2 2uC CU2 2充电充电电容补充电：电容补充电：U UC 放电逐渐下降，放电逐渐下降，而而U U2 按正弦规律按正弦规律逐渐增大，当逐渐增大，当U U2U UC时，二极管时，二极管导通，电源对电导通，电源对电容补充电，使电容补充电，使电容电压又被提升容电压又被提升到到U U2 2电容放电：电容放电：U U2 2 按正弦规按正弦规律下降，使律下降，使U U2 2小于小于U UC C，二极，二极管截止，负载管截止，负载由电容供电，由
17、电容供电，U UC C缓慢下降。缓慢下降。电子技术基础教案返回目录一、一、 电容滤波电路电容滤波电路Cttu2 2uC CU2 2 电容滤波使二极管导通时间电容滤波使二极管导通时间缩短，只在充电期间导通。缩短，只在充电期间导通。u uO = = 1. .1 u u2电子技术基础教案返回目录二、二、 电感滤波电路电感滤波电路楞次定理：电感产生的感应电流总是阻楞次定理：电感产生的感应电流总是阻 碍外部电流变化的。碍外部电流变化的。U2 U2 增大时：电能转变成磁能储存起来，增大时：电能转变成磁能储存起来，U2 U2 减少时：磁能转变成电能供给负载。减少时：磁能转变成电能供给负载。电子技术基础教案返回目录三、三、 复合滤波电路复合滤波电路L L型滤波器型滤波器T T 型滤波器型滤波器型滤波器型滤波器电子技术基础教案返回目录课堂小结：课堂小结： 电源变换过程电源变换过程u1 1u2 2uO OuO OuO O变压变压市电市电整流整流滤波滤波稳压稳压电子技术基础教案返回目录电子技术基础教案返回目录课后作业课后作业预习稳压电路知识预习稳压电路知识
