1-2 实训任务单：半导体二极管的测试与分析

PAGEPAGE4任务1-2半导体二极管特性及应用电路的测试与分析实训任务单一、布置任务1.二极管的识别2.普通二极管的测试与分析3.特殊二极管的测试与分析4．限幅电路的测试与分析二、资讯1.画出二极管的电路符号及伏安特性曲线。2.二极管有哪些种类？普通二极管在使用时要注意什么？1）按封装方式分：塑料封装，金属封装，陶瓷或玻璃封装按半导体材料分：硅二极管，锗二极管，砷化镓二极管。按用途分：普通二极管，特殊二极管。普通二极管分为：整流二极管，开关二极管，检波二极管。特殊二极管分为：稳压，变容，发光，光电二极管。按PN结面积大小分：点接触型，面接触型。2）使用时，二极管两端加的电压不能超过他的极限值3．画出稳压管、发光管、光电管的符号，叙述这三类二极管正常使用时的注意点？稳压二极管使用时应注意工作在允许的电流工作范围内，并且必须加限流电阻。发光二极管使用时外加正向电压不能使发光二极管超过其最大的工作电流。使用时加限流电阻，以免烧坏管子。光电二极管加反向电压。三、计划为完成半导体二极管特性及应用电路的测试与分析任务，小组内部统筹协调、组织分工，进行成员分工列表，并根据分工制定测试方案及测试器材计划。1.分工计划任务1-2：半导体二极管特性及应用电路的测试与分析子任务名称承担成员子任务1：二极管的识别子任务2：用指针万用表检测整流、检波二极管子任务3：用数字万用表检测整流、检波二极管子任务4：用指针万用表检测稳压、发光及光电二极管2.测试仪器设备计划任务1-2：半导体二极管特性及应用电路的测试与分析仪器名称型号或规格数量3．测试方案制定（包括测试电路及测试步骤）1）用指针万用表检测整流、检波二极管方案：（1）将指针万用表至于R*100档。（2）首先假定IN4007的一端为正，用两表棒分别接通IN4007的两个管脚，测量电阻的大小。（3）交换红黑两笔棒的位置，再次测量记录电阻的大小。（4）将指针万用表置于R*1K档重复（2）和（3）的步骤。（5）以同样的方式测量2AP92）用数字万用表检测整流、检波二极管方案：（1）将数字电压表置于标有二极管的档位数字表棒输出正负极与指针表相反。（2）验证指针万用表判定结果，用红表棒接触IN4007的阳极，黑表棒接触IN4007的阴极，即二极管处于正偏状态。（3）交换红黑表棒位置使IN4007处于反偏状态，再次测量并记录万用表的测量结果（4）以同样的方法对2AP9进行测试。3）稳压二极管、光电二极管、发光二极管的极性检测方案：1）稳压管的极性测试：利用二极管单向导电性，判断稳压管的极性，方法同普通二极管。2）发光二极管的测试：将指针万用表置于R*10K档测量发光二极管的正，反向电阻值，利用二极管单向导电性，判断二极管的极性。3）光电二极管的测试：用指针万用表R*1K测量光电二极管的正向电阻。挡住光线接收窗测其反向电阻，四、实施测试并分析1.二极管的识别1）二极管识别记录序号型号二极管的符号类型与用途123452）根据测试结果可以看出，常用的5种类型二极管整流二极管、稳压二极管、发光二极管、光电二极管、检波二极管的符号和适用场合不同（相同/不同）。2.用指针万用表检测整流、检波二极管1）指针万用表测量结果R×100档R×1K档1N4007正接测得电阻值（Ω）反接测得电阻值（Ω）2AP9正接测得电阻值（Ω）反接测得电阻值（Ω）2）根据上述测试结果可以看出，无论是1N4007或者2AP9，在R×100或者R×1K档位，测量结果都是一次测得的电阻值大，一次测得的电阻值小。电阻小的那次则电路中电流大，二极管处于导通（导通/截止）状态；电阻大的那次则电路中电流很小，二极管处于截至（导通/截止）状态。3）同型号的二极管用不同的档位测出来的电阻值不同（相同/不同），说明二极管是非线性（线性/非线性）器件。4）二极管导通时黑表棒相接的为二极管的阳极，红表棒相接为为的阴极。二极管截止时黑表棒相接的为二极管的阴极，红表棒相接为为的阳极。5）二极管1N4007的材料为硅，二极管2AP9的材料为锗。3.用数字万用表检测整流、检波二极管1）数字万用表测量结果二极管的状态数字万用表的显示结果1N4007正偏反偏2AP9正偏反偏2）根据测试结果可以看出，用数字万用表检测二极管，当所测结果为数字，即二极管的导通压降时，说明二极管处于导通，红表棒所接二极管的阳极，黑表棒所接二极管的阴极。3）由数字万用表可以判定1N4007为硅管（硅管/锗管），2AP9为锗管（硅管/锗管）。4.稳压二极管的测试与分析1）稳压二极管的测试结果R正＝R反＝2）根据测试结果可以看出，稳压管带标记端为负极；只有反向（正向/反向）接入电路，稳压管才能正常工作。5.发光二极管的测试与分析1）发光二极管测试结果R正＝R反＝2）根据测试结果可以看出，发光二极管的长脚为阳极（阳极/阴极），短脚为阴极（阳极/阴极）。接入电路后，只有正向（正向/反向）接入电路，发光二极管才能够正常工作。6.光电二极管的测试与分析1）光电二极管测试结果R正＝R反＝R反（强）（>、=、<）R反（弱）2）根据测试结果可以看出，光电二极管正常使用的前提为二极管反向（正向/反向）接入电路，当光照强度发生变化时，电路中的电流发生变化（发生变化/没有变化），光照越强，电流越大（大/小）。10.分析图示各电路的输出电压值，设二极管导通电压UD＝0.7V。二极管导通，UO=1.3V二极管截止，UO=0V二极管导通，UO=-1.3V二极管截止，UO=2V二极管导通，UO=1.3V二极管截止，UO=-2V11.电路如图所示，已知ui＝5sinωt(V)，二极管导通电压UD＝0.7V。试画出ui与uO的波形，并标出幅值。解：当ui为正半波时，VD2截止，当VD1阳极电压大于3.7V时，VD1导通输出为3.7V当VD1阳极电压大于0小于3.7V时，VD1截止，输出为ui。当ui为负半波时，VD1截止，当VD2阴极电压小于-3.7V时，VD2导通输出为-3.7V当VD1阴极电压小于0大于-3.7V时，VD2截止，输出为ui。12.在图所示电路中，发光二极管导通电压UD＝1.5V，正向电流在5～15mA时才能正常工作。试问：（1）开关S在什么位置时发光二极管才能发光？（2）R的取值范围是多少？解：开关S断开时，发光二极管截止。开关闭合时，假设二极管断开则二极管两端电压为5V,二极管导通。IR+1.5=5=>I=3.5/R5≤3.5/R≤15233≤R≤700五、评价学生完成测试工作页评价表学生姓名