电子线路晶体二极管教案

电子线路晶体二极管教案第1页，课件共26页，创作于2023年2月第一章晶体二极管及二极管整流1.1 晶体二极管

1.2晶体二极管整流电路

1.3二极管滤波电路1.4硅稳压二极管稳压电路

第2页，课件共26页，创作于2023年2月1.1 晶体二极管整流二极管光敏二极管发光二极管片状二极管第3页，课件共26页，创作于2023年2月1.1.1晶体二极管的单向导电性1．结构：一个是正极，一个是负极2．符号：3．文字：V4．结论：a．外加电压为正极高电位，负极低电位时二极管导通，正偏。b．外加电压为负极高电位，正极低电位时，二极管截止，反偏。单向导电性：晶体二极管加一定正向电压时导通，加反向电压时截止。第4页，课件共26页，创作于2023年2月1.1.2PN结1.载流子：半导体中存在的两种导电的带电物体。（1）自由电子：带负电。（2）空穴：带正电。2．P型半导体：在本征半导体中掺三价元素。空穴数大于自由电子数。即：多数载流子为空穴，少数载流子为电子。3．N型半导体：在本征半导体中掺入五价元素。即：多数载流子为电子，少数载流子为空穴。在外电场的作用下具有定向移动的效应，能形成电流。无论是P型、N型半导体，其正、负电荷总是相等的，整个半导体保持电中性。第5页，课件共26页，创作于2023年2月PN结：采用掺杂工艺，使硅或锗的一边形成P型半导体，另一边形成N型半导体区域，在P区和N区的交界面形成一个具有特殊电性能的薄层。1结构2偏置①正向偏置②反向偏置第6页，课件共26页，创作于2023年2月二极管的伏安特性

一实验线路二实验结果第7页，课件共26页，创作于2023年2月正向特性：

(1)当正向电压较小时，正向电流极小，称为死区，死区电压：硅0.5V，锗0.2V。(2)当正向电压大于死区电压时，电流随电压增大而急剧增大，二极管导通。(3)二极管导通后，两端电压基本稳定，一般硅为0.7V，锗为0.3V。反向特性：(1)当加反向电压时，二极管反向电阻很大，电流极小，此时电流为反向饱和电流。(2)当反向电压不超过反向击穿电压时，反向饱和电流几乎与反向电压无关。(3)当反向电流在反向电压增大到一定时突然增大，此时反向电压为反向击穿电压。

第8页，课件共26页，创作于2023年2月一、测试基本原理（1）二极管的伏安特性：正向时，电阻小，导通；反向时，电阻大，截止。（2）万用表电阻挡用万用表内部电源。二极管的简单测试二、测试方法第9页，课件共26页，创作于2023年2月三、结论

（1）一次电阻较大（大于几百千欧），一次电阻较小（几百欧、几千欧），说明二极管正常。（2）阻值小的，与黑笔相接的为二极管的正极。正向时，电阻小，导通；反向时，电阻大，截止。练习判断下列电路中二极管导通情况第10页，课件共26页，创作于2023年2月1.2晶体二极管整流电路

一整流：

将交流电转换成直流电的过程。二整流电路：

利用晶体二极管的单相导电性，将单相交流时间性转换成直流电的电路。

1半波整流2全波整流第11页，课件共26页，创作于2023年2月1.2.1单相半波整流电路

一、工作原理

1．电路构成2．工作分析（1）单相交流电压v1经变压器降压后输出为v2；（2）当v2正半周时，A为正，B为负。二极管承受正向电压导通，电路有电流。第12页，课件共26页，创作于2023年2月3．波形分析a．v2与v1是变压关系，波形为正弦波。

b．正向导通时，vL与v2几乎相等，即vL随v2同步变化。c．负载上的电流与电压波形类似，因为是阻性负载。d．反向截止时，v2的电压加于二极管，二极管反向电压与v2负半周相同。

第13页，课件共26页，创作于2023年2月1.2.2 全波整流电路

1.2.2单相全波整流电路一、变压器中心抽头式单相全波整流电路波形分析电路第14页，课件共26页，创作于2023年2月二、单相桥式全波整流电路电路

问题（1）v2为正时，导通的二极管是V1，V3，截止的是V2，V4。（2）画出v2为正时的导通电路。（3）标出RL上的电流方向。（4）截止二极管承受的反向电压为？（5）v2为负时，讨论以上问题。

第15页，课件共26页，创作于2023年2月有一直流负载，需要直流电压VL=60V，直流电流IL=4A，若采用桥式整流电路，求二次电压，选择二极管。思考题解：VL=0.9V2IV=IL=×4A=2AVRM==1.41×66.7V=94V通过查手册，选用电流大于2A，额定反向电压为100V的2CZ12A二极管四只。第16页，课件共26页，创作于2023年2月1.3滤波器和稳压器

1.3.1滤波器一、滤波1．将脉动较大的直流电变为变化平缓的直流电的过程。2．滤波电路：能实现滤波作用的电路。3．滤波器件：电容器、电感器。形式：电容滤波器、电感滤波器、复式滤波器。二、电容滤波器1．电路图第17页，课件共26页，创作于2023年2月2．工作分析及波形半波整流电路输出电压vL的脉动程度减弱，波形平滑。

3．全波整流滤波的工作分析第18页，课件共26页，创作于2023年2月三、电感滤波器

1．电路：滤波原理

电感直流电阻小，交流阻抗大，在电流脉动时，将产生感应电动势。（1）当电流上升时，电感线圈中将产生与电流相反的感应电动势，阻止电流增加。（2）当电流下降时，将阻止电流减小。VL（3）脉动程度变小。

第19页，课件共26页，创作于2023年2月1.3.2硅稳压二极管稳压电路

一、硅稳压二极管正向特性

与普通二极管类似，大于死区电压后导通，导通后为0.7V。

二．稳压——工作在反向击穿状态

第20页，课件共26页，创作于2023年2月（1）反向电压小于击穿电压，电流很小。（2）反向电压增大到击穿电压VA时，反向电流开始急剧增大，产生电击穿。

（3）经特殊处理，只要反向电流小于它的最大允许值，管子仅为电击穿，外电压撤除后，可恢复，不损坏二极管。

（4）在击穿区内，反向电流的变化很大，但ΔVZ很小。（5）可近似认为稳定电压就是略大于击穿电压。

二硅稳压二极管正向特性

第21页，课件共26页，创作于2023年2月二、稳压二极管的主要参数

1．稳定电压VZ。粗略认为是反向击穿电压，VZ≈VA。但每个稳压管只有一个稳定电压，同型号的是稳定电压的范围。2．稳定电流：对应于VZ的电流值。3．最大稳定电流Imax：稳压管允许长期通过的最大反向电流。4．动态电阻：VZ=ΔVE/ΔIE。动态电阻小的，稳压性能好。第22页，课件共26页，创作于2023年2月三、硅稳压二极管稳压电路的工作原理

1．电路整流→滤波→稳压注意：二极管工作在反向状态。第23页，课件共26页，创作于2023年2月2．稳压过程当VI、RL变化，VO波动设VO下降：VO↓→IE↓→IR=（IZ+IL）↓→VR↓VO↑---------------------------------←↓由于V和RL并联，V管总要限制VＯ的变化，所以能稳定输出电压。问题：如果R=0，还能稳压吗？不能，R在电路中起限流作用。第24页，课件