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1、实用标准文案课题课题一:半导体二极管和三极管班级09 电气时间1、了解半导体的基本知识,理解PN 结的单向导场地1-312电性。2、掌握二极管的特性及主要参数。3、理解三极管的电流放大作用和特性曲线及主要教学参数。实物演示目的教具要求4、掌握三极管电路的基本分析方法。挂图EWB 仿真5、了解稳压二极管、发光二极管、光电二极管的与基本特点。演示实验6、掌握二极管和三极管的检测与应用7、熟悉 EWB 的操作环境和仿真实验法。重点二极管和三极管的特性、检测及应用难点三极管电路的基本分析方法讲授思路从人们日常接触的物质按照其导电性能划分入手引入半导体这一概念,与教学由浅入深,逐步展开地进行教学。方法理
2、论教学内容以教师的分析法为主,穿插晶体管实物演示;以EWB 仿精彩文档实用标准文案真软件为辅,引入虚拟实验法,先给学生一个感性上的认识。技能训练项目以学生自己动手检测、 EWB 仿真为主的练习法。引 入 新 课在我们日常接触的物质中, 一类是电阻率很小, 容易导电的 金属,如金、银、铜、锡等,这类物质叫做导体;另一类是电阻 率很大,几乎不能导电的物质,如橡胶、陶瓷、玻璃等,这类物 质叫绝缘体。 但是在自然界里面, 还有一些物质, 它们的导电本 领即电阻率, 处在导体和绝缘体之间, 这种物质我们叫它为半导 体。目前用来制造晶体管的材料主要有锗、 硅等。 本章着重介绍 二极管和三极管的特性、检测及
3、应用精彩文档实用标准文案安徽马鞍山技师学院教案纸讲授内容精彩文档实用标准文案课题一:半导体二极管和三极管(一)理论部分1.1 半导体的基本知识根据物体导电能力(电阻率)的不同,来划分导体、绝缘体 和半导体。半导体的电阻率为 10-3 10-9 cm 。 典型的半导体有硅 Si 和锗 Ge 以及砷化镓 GaAs 等。1.1.1 本征半导体本征半导体化学成分纯净的半导体。 制造半导体器件的半导体材料的纯度要达到 99.9999999% ,常称为“九个 9”。它在物理结构上呈单晶体 形态。1本征半导体的共价键结构硅和锗是四价元素, 在原子最外层轨道上的四个电子称为价 电子。它们分别与周围的四个原子的
4、价电子形成共价键。 共价键 中的价电子为这些原子所共有, 并为它们所束缚, 在空间形成排 列有序的晶体。这种结构的立体和平面示意图见图 1.1 。(a) 硅晶体的空间排列 (b) 共价键结构平面示意图 图 1.1 硅原子空间排列及共价键结构平面示意图精彩文档实用标准文案2电子空穴对精彩文档实用标准文案讲授内容当导体处于热力学温度 0 K 时,导体中没有自由电子。 当温 度升高或受到光的照射时, 价电子能量增高, 有的价电子可以挣 脱原子核的束缚, 而参与导电, 成为自由电子。 这一现象称为本 征激发(也称热激发)。自由电子产生的同时, 在其原来的共价键中就出现了一个空 位,原子的电中性被破坏,
5、 呈现出正电性, 其正电量与电子的负 电量相等, 人们常称呈现正电性的这个空位为空穴。 可见因热激 发而出现的自由电子和空穴是同时成对出现的,称为电子空穴 对。游离的部分自由电子也可能回到空穴中去, 称为复合, 如图1.2 所示。本征激发和复合在一定温度下会达到动态平衡。图 1.2 本征激发和复合的过程 图 1.3 空穴在晶格中的移动3空穴的移动 自由电子的定向运动形成了电子电流, 空穴的定向运动也可 形成空穴电流, 它们的方向相反。 只不过空穴的运动是靠相邻共 价键中的价电子依次充填空穴来实现的。如图 1.3 所示。1.1.2 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
6、 导电性发生显著变化。 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。1 N 型半导体 在本征半导体中掺入五价杂质元素,例如磷,可形成 N 型 半导体 ,也称电子型半导体。精彩文档实用标准文案讲授内容精彩文档实用标准文案因五价杂质原子中只有四个价电子能与周围四个半导体原 子中的价电子形成共价键, 而多余的一个价电子因无共价键束缚 而很容易形成自由电子。在 N 型半导体中自由电子是多数 载流子,它主要由杂质原子提供; 空穴是少数载流子 , 由热激发形 成。提供自由电子的五价杂质原子因带正电荷而成为正离子, 因此五 价杂质原子也称为施主杂质。 N 型半导体的结构示意图如图
7、 1.4 所示。P 型半导体的结构示意图如图 01.05 所示图 1.6 PN 结的形成过程2P 型半导体 在本征半导体中掺入三价杂质元素, 如硼、 镓、铟等形成了 P 型半导体,也称为空穴型半导体。因三价杂质原子在与硅原子形成共价键时, 缺少一个价电子而在 共价键中留下一空穴。 P 型半导体中空穴是多数载流子, 主要由 掺杂形成;电子是少数载流子,由热激发形成。图 1.4 N 型半导体的结构 图1.5 P 型半导体的结构空穴很容易俘获电子, 使杂质原子成为负离子。 三价杂质因而也称为受主杂质。1.1.3 PN 结1. PN 结的形成精彩文档实用标准文案讲授内容在一块本征半导体在两侧通过扩散不
8、同的杂质 ,分别形成 N 型半导体和 P 型半导体。此时将在 N 型半导体和 P 型半导体的 结合面上形成如下物理过程 :因浓度差多子的扩散运动 由杂质离子形成空间电荷区空间电荷区形成内电场内电场促使少子漂移 内电场阻止多子扩散最后,多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡。对于 P 型 半导体和 N 型半导体结合面,离子薄层形成的空间电荷区称为 PN 结。在空间电荷区,由于缺少多子,所以也称耗尽层。 PN 结形成的过程可参阅图 1.6 。2 PN 结的单向导电性PN 结具有单向导电性,若外加电压使电流从 P区流到 N 区,PN 结呈低阻性,所以电流大;反之是高阻性,电流小。如果外 加电压使:PN
9、结 P 区的电位高于 N 区的电位称为加正向电压, 简称正 偏;PN 结 P区的电位低于 N 区的电位称为加反向电压, 简称反 偏。(1 )PN 结加正向电压时的导电情况PN 结加正向电压时的导电情况如图 1.7 所示。外加的正向电压有一部分降落在 PN 结区,方向与 PN 结内电场方向相反, 削弱了内电场。 于是,内电场对多子扩散运动的 阻碍减弱,扩散电流加大。 扩散电流远大于漂移电流, 可忽略漂 移电流的影响, PN 结呈现低阻性。(2 )PN 结加反向电压时的导电情况PN 结加反向电压时的导电情况如图 1.8 所示。精彩文档实用标准文案讲授内容图 1.7 PN 结加正向电压时图 1.8
10、PN 结加反向电压时1947 年12 月 23 日, 美国新泽西 州墨累山的 贝尔实验里,3 位科 学 家 巴丁博 士、布菜顿博 士和肖克莱 博士在紧张 而又有条不 紊地做着实 验。他们在导 体电路中正 在进行用半导体晶体把声音信号放外加的反向电压有一部分降落在 PN 结区,方向与 PN 结内 电场方向相同, 加强了内电场。 内电场对多子扩散运动的阻碍增 强,扩散电流大大减小。 此时 PN 结区的少子在内电场作用下形 成的漂移电流大于扩散电流,可忽略扩散电流, PN 结呈现高阻 性。在一定的温度条件下,由本征激发决定的少子浓度是一定 的,故少子形成的漂移电流是恒定的, 基本上与所加反向电压的
11、大小无关,这个电流也称为反向饱和电流。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。结论: PN 结具有单向导电性。1.2 半导体二极管1.2.1 二极管的结构在 PN 结上加上引线和封装, 就成为一个二极管。 二极管按 结构分有点接触型、 面接触型和平面型三大类。 它们的结构示意精彩文档实用标准文案图如图 1.9(a)、( b )、( c)所示。1.点接触型二极管 PN 结面积小,结电容小,用于检波 和变频等高频电路。2.面接触型二极管 PN 结面积大,用于工频大电流整流大的实验。 3 位科学家惊 奇地发现, 在 他们
12、发明的 器件中通过 的一部分微 量电流,竟然 可以控制另 一部分流过 的大得多的 电流,因而产 生了放大效 应。这个器 件,就是在科 技史上具有 划时代意义 的成果 晶体管。 这 位科学家因精彩文档实用标准文案电路讲授内容此共同荣获1.2.2 二极管的伏安特性曲线半导体二极管的伏安特性曲线如图 1.10 所示。处于第一象 限的是正向伏安特性曲线,处于第三象限的是反向伏安特性曲 线。根据理论推导,二极管的伏安特UuD性曲线可用下式表示 iD IS (eUT 1)了 1956 年 诺贝尔物理 学奖。式中 IS 为反向饱和电流, U D 为二极管两端的电压降, U T =kT/q 称为温度的电压当量
13、, k 为玻耳兹曼常数, q 为电子 电荷量, T 为热力学温度。对于室温(相当 T = 300 K ),则 有 VT = 26 mV 。图 1.9 二极管的结构示意图1. 正向特性当 U 0,即处于正 向特性区域。正向区又 分为两段:当 0UUth 时,开始图 1.10 二极管的伏安特性曲线精彩文档讲授内容实用标准文案出现正向电流,并按指 数规律增长。硅二极管 的死区电压 Uth =0.5 V左右,锗二极管的死区电压 Uth =0.1 V 左右。2. 反向特性当 U 0 时,即处于反向特性区域。反向区也分两个区域: 当 UBRU 0 时,反向电流很小,且基本不随反向电压的 变化而变化,此时的
14、反向电流也称反向饱和电流 IS。当 U UBR 时,反向电流急剧增加, UBR 称为反向击穿电 压。在反向区, 硅二极管和锗二极管的特性有所不同。 硅二极管 的反向击穿特性比较硬、 比较陡, 反向饱和电流也很小; 锗二极 管的反向击穿特性比较软,过渡比较圆滑,反向饱和电流较大。 从击穿的机理上看,硅二极管若 |UBR|7 V 时,主要是雪崩击穿; 若 UBR4 V 则主要是齐纳击穿,当在 4 V 7 V 之间两种击穿 都有,有可能获得零温度系数点。1.2.3 二极管的主要参数1主要参数(1 )最大整流电流 IF二极管长期连续工作时,允许通 过二极管的最大整流电流的平均值。(2)反向击穿电压 U
15、BR 和最大反向工作电压 U RM - 二极 管反向电流急剧增加时对应的反向电压值称为反向击穿电压 UBR。为安全计,在实际工作时,最大反向工作电压 URM 一般 只按反向击穿电压 UBR 的一半计算。(3 )反向电流 IR- 在室温下,在规定的反向电压下,一般 是最大反向工作电压下的反向电流值。 硅二极管的反向电流一般;锗二极管在微安精彩文档实用标准文案(4 )正向压降 UF- 在规定的正向电流下, 二极管的正向电 压降。小电流硅二极管的正向压降在中等电流水平下,约 0.6 0.8 V ;锗二极管约 0.20.3 V。(5 )动态电阻 rd反映了二极管正向特性曲线斜率的倒 数。显然, rd
16、与工作电流的大小有关,即 rd = UF / IF讲授内容图 1.11 温度对特性曲线的影响2温度特性 温度对二极管的性能有较大 的影响,温度升高时,反向电流 将呈指数规律增加 , 如硅二极管 温度每增加 8 ,反向电流将约 增加一倍;锗二极管温度每增加 12 ,反向电流大约增加一倍。 另外,温度升高时,二极管的 正向压降将减小,每增加 1 , 正向每增加 1 ,正向压降 uF (ud) 大约减小 2mV ,即具有负的 温度系数。这些可以 从图 1.11 所示二极管的伏安特性曲线上看出1.2.4 特殊二极管1. 稳压二极管稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊硅二极管。 稳压二极精彩文档(a) 符
17、号 (b) 伏安特性 (c) 应用电路图 1.12 稳压二极管的伏安特性管的伏安特性曲线与硅二极管的伏安特性曲线完全一样, 稳压二 讲授内容 伏安特性曲线的反向区、符号和典型应用电路如图 1.12 所示。从稳压二极管的伏安特性曲线上可以确定稳压二极管的参 数。(1)稳定电压 UZ 在规定的稳压管反向工作电流 IZ 下, 所对应的反向工作电压。(2 )动态电阻 rZ其概念与一般二极管的动态电阻相同, 只不过稳压二极管的动态电阻是从它的反向特性上求取的。RZ愈小,反映稳压管的击穿特性愈陡。rz = UZ / IZ(3 )最大耗散功率 PZM 稳压管的最大功率损耗取决于PN 结的面积和散热等条件。反
18、向工作时, PN 结的功率损耗为PZ= VZ IZ,由 PZM 和 VZ 可以决定 IZmax 。(4 )最大稳定工作电流 IZMAX 和最小稳定工作电流 IZMIN 稳压管的最大稳定工作电流取决于最大耗散功率,即PZmax= VZIZmax 。而 Izmin 对应 VZmin 。 若 IZ IEP 且有 IEN IBNIB= IEP+ IBN ICBOICN IBNIE= IEP+ IEN= I EP+ ICN+ I BN=( ICN+ ICBO)+( IBN+ IEPICBO)=IC+IB由以上分析可知, 发射区掺杂浓度高, 基区很薄, 是保证三 极管能够实现电流放大的关键。 若两个 PN
19、 结对接, 相当基区很 厚,所以没有电流放大作用,基区从厚变薄,两个 PN 结演变为 三极管,这是量变引起质变的又一个实例。1.3.3 三极管的特性曲线精彩文档实用标准文案本节对共发射极接法三极管的特性曲线进行讨论。 共发射极 接法的供电电路和电压电流关系如图 1.17 所示讲授内容1. 输入特性曲线简单地看, 输入特性曲线类似于发射结的伏安特性曲线, 现 讨论 iB和 uBE 之间的函数关系。因为有集电结电压的影响,它 与一个单独的 PN 结的伏安特性曲线不同。 为了排除 UCE 的影 响,在讨论输入特性曲线时,应使 uCE =const( 常数)。uCE 的 影响,可以用三极管的内部的反馈
20、作用解释,即 uCE对 iB的影 响。图 1.17 共发射极接法的电压电流关系共发射极接法的输入特性曲线见图 1.18 。其中 uCE =0V 的 那一条相当于发射结的正向特性曲线。当 uCE1V 时,uCB = uCE - uBE实用标准文案0 ,集电结已进入反偏状态,开始收集电子,且基区复合减少,讲授内容IC / I B 增大,特性曲线将向右稍微移动一些。但 u CE再增加时, 曲线右移很不明显。 曲线的右移是三极管内部反馈所致, 右移不 明显说明内部反馈很小。输入特性曲线的分区:死区、非线性区、线性区。2. 输出特性曲线共发射极接法的输出特性曲线如图 1.19 所示,它是以 iB 为 参
21、变量的一族特性曲线。 现以其中任何一条加以说明 ,当 uCE =0 V 时,因集电极无收集作用 , iC =0 。当 uCE 微微增大时,发射结 虽处于正向电压之下 ,但集电结反偏电压很小 ,如 uCE 1 V; u BE=0.7 V ;uCB =uCE- uBE 0.7 V 。集电区收集电子的能力 很弱, iC主要由 UCE决定。当 UCE 增加到使集电结反偏电压较 大时,如 uCE 1 V,uBE 0.7 V ,运动到集电结的电子基本上 都可以被集电区收集,此后 UCE 再增加,电流也没有明显的增 加,特性曲线进入与 uCE 轴基本平行的区域(这与输入特性曲 线随 uCE 增大而右移的原因
22、是一致的) 。输出特性曲线可以分为三个区域:饱和区 iC 受 uCE 显著控制的区域,该区域内 u CE的数值 较小,一般 uCE ICM 时,并不表示三极管会损 坏。(2 )集电极最大允许功率损耗 PCM 集电极电流通过集电结时所产生的功耗, PCM =I CUCB ICUCE,因发射结正偏 ,呈低阻,所以功耗主要集中在集电结上。 在计算时往往用 UCE 取代 UCB。(3)反向击穿电压精彩文档实用标准文案反向击穿电压表示三极管电极间承受反向电压的能力。1) U(BR)CBO 发射极开路时的集电结击穿电压。下标 BR 代表击穿之意,是 Breakdown 的字头, C、 B 代表集电极和基
23、极,O 代表第三个电极 E 开路。2) U(BR)EBO 集电极开路时发射结的击穿电压。3) U(BR)CEO 基极开路时集电极和发射极间的击穿电压。 对于 U(BR)CER 表示 BE 间接有电阻, U (BR)CES 表示 BE 间 是短路的。几个击穿电压在大小上有如下关系:U (BR)CBO U(BR)CESU(BR)CERU(BR)CEOU(BR)EBO1.4 二极管和三极管使用的基本知识1.4.1 半导体器件型号命名方法讲授内容1. 型号的五个组成部分第一部分 - 用阿拉伯数字表示器件的电极数 第二部分 - 用汉语拼音字母表示器件的材料和极性 第三部分 - 用汉语拼音字母表示器件的类
24、型 第四部分 - 用阿拉伯数字表示序号第五部分 - 用汉语拼音字母表示规格号2. 型号组成部分的符号及意义见教材第 18 页1.4.2 二极管使用知识1. 二极管外形 a)玻璃封装 b )塑料封装 c)金属封装精彩文档实用标准文案2. 二极管的测试(1)极性判别 晶体二极管的正、负极可按下列方法来判别:1)看外壳上的符号标记 通常在二极管的外壳上标有二极管的符号 。标有三角形箭头 的一端为正极,另一端为负极。2)看外壳上标记的色点 在点接触二极管的外壳上,通常标有色点(白色或红色)。 除少数二极管(如 2AP9 、2AP10 等)外,一般标记色点的这 端为正极。3)透过玻璃看触针 对于点接触型
25、玻璃外壳二极管,如果标记已磨掉,则可将外 壳上的漆层(黑色或白色) 轻轻刮掉一点,透过玻璃看哪头是金 属触针,哪头是 N 型锗片。有金属触针的那头就是正极。4)用万用表 R100 或 R1K 档,任意测量二极管的两 根讲授内容引线,如果量出的电阻只有几百欧姆(正向电阻),则黑表 笔(即万用表内电池正极)所接引线为正极,红表笔(即万用表 内电源负极)所接引线为负极。(见图 1.21 )(2)好坏判断图 1.21 二极管极性判别判别二极管的好坏 ,可用如下方法 : 用万用表 R100 或 R 1K 挡测量二极管的正反向电阻,如图 1.22 所示,锗点接触型 的 2AP 型二极管正向电阻在 1K 左
26、右,反向电阻应在 100K精彩文档实用标准文案图 1.22 二极管好坏的判断上;硅面接触型的 2CP 型二极管正向电阻在 5K 左右,反相电 阻应在 1000K 以上。总之,正向电阻越小越好,反向电阻越大 越好。但若正向电阻太大或反相电阻太小,表明二极管的检波与 整流效率不高。若正向电阻无穷大(表针不动) ,说明二极管内部断路;若 反相电阻接近零,表明二极管已击穿。内部断开或击穿的二极管 均不能使用,如图 1.23 所示。3. 二极管的选用 一般根据设备及电路技术要求,查阅半导体器件手册,选用 参数满足要求的二极管,在挑选过程中应尽量选用经济、通用、精彩文档实用标准文案意不要超过最大整流电流和
27、最高反向工作电压, 并留有适当的余(2)尽量选用反向电流、正向压降小的管子。(3 )二极管的型号应根据使用场合不同来确定。 若用于整流 电路,由于工作时平均电流大,应选用整流二极管 ;若用于高频 检波电路,应选用点接触型锗管 ;若用于高速开关电路,则应选 用开关二极管等。1.4.3 三极管使用知识讲授内容需要说明的是,图 1.24 中的管脚排列方法是一般规律,对 于外壳上有管脚指示标志的, 应按标志识别, 对管壳上无管脚标 志的,应以测量为准。2. 三极管的测试(1)管型判别由图 1.25 可见,对 PNP 型三极管而言, c、 e 极分别为其 内部两个 PN 结的正极, b 极为它们共同的负
28、极;对 NPN 型三精彩文档实用标准文案极管 而言,情况恰好相反, c、e 极分别为两个 PN 结的负极,而 b 极则是它们共同的正极。 根据这一点, 用万用表电阻挡可以很方 便地进行管型识别。具体方法如下:将万用表拨在 Rl00(或 R1K )挡,用黑表笔接触三极管 的一根引脚,红表笔分别接触另外两根引脚,测得一组(两个) 电阻值;黑表笔依次换接三极管其余两引脚, 重复上述操作, 又 测得两组电阻值。 将测得的三组电阻值进行比较, 当某一组中的 两个阻值基本相同时, 黑表笔所接的引脚为该三极管的基极。 若 该组两个阻值为三组中的最小,则说明被测管是 NPN 型;若该 组的两个阻值力最大,则说
29、明被测管是 PNP 型。图 1.25确定三极管管型示意图(2)管脚判别用万用表识别三极管各引脚的方法是 :用万用表的电阻挡 R1K 先确定基极和管型(是 NPN 或 PNP ),再确定集电极和发射极。 关于前者的识别方法已经介绍 了,这里主要介绍识别集电极和发射极的方法。1)NPN 型三极管引脚识别讲授内容在判断出管型和基极 b 的基础上,将万用表拨在 R1K 挡 上,用黑、红表笔接基极之外的另两根引脚, 再用手同时捏住黑 表笔所接的极与 b 极 (手相当于一个电阻器),注意不要让两 个电极直接相碰, 如图 1.26a 所示,此时注意观察万用表指针向精彩文档实用标准文案右摆动的幅度; 然后,将
30、黑、红表笔对调,重复上述的测试步骤。 比较两次检测中表针向右摆动的幅度, 以摆动幅度大的那次测量 为准,黑表笔接的为集电极, 红表笔接的为发射极。 检测原理如 图 1.26b 所示。图 1.26 NPN 型三极管 c、e 极检测示意图2) PNP 型三极管引脚识别用万用表 Rl00 或 R1K 挡,将红、黑表笔接基极以外的 另两根引脚,再用手同时捏住红表笔所接的极与 b 极,如图 1.27a 所示,观察万用表指针向右摆动的幅度; 然后将红、黑表笔对调, 重复上述测试步骤。 比较两次检测中表针向右摆动的幅度, 以摆 动幅度大酌那次测量为准, 红表笔接的为集电极, 黑表笔接的为图 1.27 PNP
31、 型三极管 c、e 极检测示意图3. 三极管的选用讲授内容选用晶体管一要满足设备及电路的要求, 二要符合节约的原 则。根据用途的不同,一般应考虑以下几个因素 :频率、集电极精彩文档实用标准文案电流、耗散功率、反向击穿电压、电流放大系数、稳定性及饱和 压降等。这些因素又具有相互制约的关系, 在选管时应抓住主要 矛盾,兼顾次要因素。(1 )根据电路工作频率确定选用低频管和高频管。 原则上讲, 高频管可以代换低频管, 但是高频管的功率一般都比较小、 动态 范围窄,在代换时应注意功率条件。( 2 )根据三极管实际工作的最大集电极电流从 ICm 、管耗PCm 以及电源电压 UCC 选择适合的三极管。要求
32、选用的三极管 的 PCM PCm 、ICM ICm 、U(BR)CEO UCC。对于三极管的值的选择,不是越大越好 , 值太大容易引起 自激振荡,何况一般值值高的管子工作多不稳定,受温度影响 大。一般三极管的多选 40 一 100 之间。在实际应用中,选用的管子穿透电流 ICEO 越小越好,这样电 路的温度稳定性就越好。 普通硅管的稳定性比锗管好得多, 但硅 管的饱和压降较锗管大,目前电路中一般都采用硅管。(二)技能部分1.5 二极管和三极管的判别与检测1.5.1 二极管的判别与检测1实训目的1)了解二极管的外形和封装。2)掌握用万用表粗略鉴别晶体二极管性能的方法。3)熟悉二极管的特性及其测试
33、方法2. 实训器材1 )2AP9 、2CP21 各 1 只。2 )MF47 型万用表或 DT890 型数字万用表 1 只精彩文档实用标准文案(3 )100mA 、50mA 电流表各 1 只。(4)1V、15V 电压表各 1 只。3实训内容与步骤(1)极性和性能的判别1)判别极性将 MF47 型万用表置于 R100 挡或 R1K 挡,两表笔接 到二极管两端,如图 1.21 所示,若表针指在几千欧姆以下的阻 值,则接黑表笔一端为二极管的正极,二极管正向导通;反之, 如果表针指示很大 (几百千欧姆) 的阻值, 则接红表笔的那一端 为正极。2)鉴别性能将 MF47 型万用表的黑表笔接二极管正极,红表笔
34、接二极 管的负极,测得二极管的正向电阻;一般在几千欧姆以下为好, 要求正向电阻愈小愈好。 将红黑表笔对调, 可测反向电阻; 一般 应在 200K 以上。若反向电阻太小, 二极管失去单向导电作用。 如果正、 反向 电阻都为无穷大,表面管子已断路;反之,二者都为零,表明管 子短路。(2)正、反向特性的测试1)正向特性的测试 按图 1.28 所示连接线路, UF 用 1V 量程电压表头, PV 用万用表 2.5V 挡,电流表用 100mA 表头,二极管选用 2CP21 。图 1.28 二极管正向特性测试电路 将 RP2和 RP1 阻值调至最大位置。 稳压电源输出 U 调至 5V ,检查无误后,闭合开
35、关 S精彩文档实用标准文案讲授内容分别调节 RP2 和 RP1,观察不同的 UF 时流过二极管的电 流IP和 PV 的读数,填入表 1.1 中。表 1.1 正向特性测试记录UF/V0.20.40.50.60.70.8IP/mAPV/V2)反向特性的测试按图 1.29 所示连接线路,电压表用 15V 量程电压表头, 电流表用万用表 0.05mA 挡。图 1.29 二极管反向特性测试电路稳压电源输出 U 调至 15V ,闭合开关 S。分别调节 RP2 和 RP1,观察不同的反向电压时反向电流 的大小,填入表 1.2 中。表 1.2 反向特性测试记录UF/V03691215I/ A4. 实训报告要求
36、(1)写明实训日期、目的、实训器材及详细实训步骤(2)记录实训所测数据,绘制二极管伏安特性曲线。 (3)对实训过程中出现的问题要进行分析讨论。1.5.2 三极管的判别与检测精彩文档实用标准文案1实训目的讲授内容1)了解三极管的外形和封装。2)掌握用万用表粗略鉴别晶体三极管性能的方法。10 A 、20 A 测量对应的 UBE 值,填入表 1.3 中。调节 RP1,使 UCE5V ,重复上述步骤。表 1.3 输入特性曲线测试记录条件IB/ A051020304050607080UCE=0VUBE/VUCE=5VUBE/V2)输出特性曲线的测试调节 RP2,使 IB0,调节 RP1,分别使 UCE0
37、V、0.3V 、0.5V 、1V 测量对应的 IC 值,填入表 1.4 中。调节 RP2,使 IB20A、40 A、60A重复上述步骤表 1.3 输出特性曲线测试记录条件UCE/ V00.30.5123510IB =0 AIC/m AIB =20 AIC/m AIB =40 AIC/m AIB =60 AIC/mA4. 实训报告要求1)写明实训日期、目的、实训器材及详细实训步骤。2)记录实训所测数据,绘制晶体三极管输入、输出特性曲精彩文档实用标准文案线。(3)对实训过程中出现的问题要进行分析讨论。1.6 二极管和三极管应用电路的仿真实验1.6.1 二极管应用电路的仿真实验 1实训目的(1 )熟悉 EWB 的操作环境。(2 )学习 EWB 的电路图输入法和仿真实验法。讲授内容精彩文档实用标准文案(3 )掌握二极管双向限
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