二极管基础知识教案

2024-07-12

二极管基础知识教案(精选6篇)

二极管基础知识教案 第1篇

教师班级日期 课时 1课时 课型 新课地点

教学楼204室 科目

电工电子技术与技能课题 二极管 教学目标

一、知识目标

1.了解二极管的结构、符号 2.掌握二极管的特性 3.掌握用数字万用表测量二极管的方法

二、能力目标 1.能够认识二极管,由外观判断极性 2.学会用面包板搭接一般电路

3.掌握二极管的导电特性

4.掌握万用表的使用,判断二极管好坏和极性的方法

三、情感态度与价值观

通过观看图片、动手做实验,激发学生对学习二极管的求知欲,进而增进学生学习电工电子课程的兴趣。教学重点

1.二极管的结构、符号 2.二极管的特性

3.万用表测量二极管的方法 教学难点

1.学生自主发现二极管的单向导电性

2.数字万用表判断二极管好坏的方法教学方法讲授法、实验法 教学准备

多媒体、任务书 小组分发实验器材

实验器材:数字万用表、电池、面包板、多种类型二极管教学过程设计 教学环节 教师教 学生学 设计意图 导入 新课

PPT上打出日常生活中身边二极管的图片,让学生观查,引入新题。学生观看图片,与老师互动,发现身边中的二极管,提升学生学习兴趣。用熟悉的生活实例导入新课,激发学生学习兴趣、求知欲。二极管就在我们身边。明确 任务

1.学习二极管的基本结构 2.学习二极管的特性 3.学习万用表测量二极管认真倾听,明确这节课所要学习的主要内容。使学生知道这节课的主要内容是什么,重 点掌握什么。

认识二极管结构 1.首先通过PPT动画演示介绍什么是PN结,然后讲解PN结如何封装成二极管,最后指出PN结的重要性。

通过二级管用途的介绍,指出“二极管改变了世界”。2.给出二极管的图形符号

文字符号:VD

3.通过PPT结合发给学生的二极管元件,学习如何从外观判断二极管的极性。同时简单介绍下面三种二极管的用途。

整流VD负极:银色色环;稳压VD负极:黑色色环;发光VD负极:短引脚。认真看、认真听,了解二极管是有极性的电子器件。学生记忆,并在任务书上写下来,总结讨论记忆VD正负极的小技巧,在任务书中写下。认真观察手里的元件,感性学习二极管极性判断,并写入任务书。听老师讲解学习二极管用途。用PPT拆解并讲解PN结的构成,让学生掌握P区正极、N区负极这一知识点。“二极管改变了世界”为下面的实验埋伏笔。

让学生总结规律,发散思维,边学边写边记忆,随堂巩固,加深印象。要求熟记。

锻炼学生观察力,巩固前面的符号极性,也为下一步单向导电实验做准备。要求熟练掌握。做 中 教

实验引入:电子产品引领人类文明的进化,作为常见电子器件,二极管改变了世界,下面做个试验,看二极管是靠什么改变世界的。激发学生兴趣,引发学生自主动手自主发现问题的主观愿望。

二极管基础知识教案 第2篇

内容简介

本章首先介绍半导体的导电性能和特点,进而从原子结构给与解释。先讨论PN结的形成和PN结的特性,然后介绍半导体二极管特性曲线和主要参数。分析这些管子组成的几种简单的应用电路,最后列出常用二极管参数及技能训练项目。知识教学目标

1.了解半导体基础知识,掌握PN结的单向导电特性; 2.熟悉二极管的基本结构、伏安特性和主要参数; 3.掌握二极管电路的分析方法; 4.了解特殊二极管及其应用。技能教学目标

能够识别和检测二极管,会测定二极管简单应用电路参数。本章重点

1.要求掌握器件外特性,以便能正确使用和合理选择这些器件。如:半导体二极管:伏安特性,主要参数,单向导电性。

2.二极管电路的分析与应用。本章难点

1.半导体二极管的伏安特性,主要参数,单向导电性。

2.二极管电路分析方法。课时 4课时

题目:半导体、PN结

教学目标:了解本征半导体,杂质半导体的区别,从而得出半导体特性。记住半导体PN结的特性。教学重点:

1、半导体特性;

2、半导体PN结的特性;

教学难点:

1、半导体单向导电性。

2、半导体PN结分别加正反向电压导通与截止的特性。教学方法:讲授 教具:色粉笔

新课导入:电子技术基础是我们这学期新开的一门专业课,它包含各个基本小型电路的介绍及使用分析,这次课我们来学习一种材质:半导体。为以后的电路分析打下基础。

新授:

从导电性能上看,通常可将物质为三大类:导体: 电阻率,缘体:电阻率,半导体:电阻率ρ介于前两者之间。目前制造半导体器件材料用得最多的有:

单一元素的半导体——硅(Si)和锗(Ge);化合物半导体 —— 砷化镓(GaAs)。

图1.1.1 半导体示例

1.1.1 本征半导体

了解:

纯净的半导体称为本征半导体。用于制造半导体器件的纯硅和锗都是四价元素,其最外层原子轨道上有四个电子(称为价电子)。在单晶结构中,由于原子排列的有序性,价电子为相邻的原子所共有,形成图1.1.2所示的共价健结构,图中+4代表四价元素原子核和内层电子所具有的净电荷。共价键中的一些价电子由于热运动获得一些能量,从而摆脱共价键的约束成为自由电子,同时在共价键上留下空位,我们称这些空位为空穴,它带正电。在外电场作用下,自由电子产生定向移动,形成电子电流;同时价电子也按一定的方向一次填补空穴,从而使空穴产生定向移动,形成空穴电流。

因此,半导体中有自由电子和空穴两种载流参与导电,分别形成电子电流和空穴电流,这一点与金属导体的导电机理不同。

1.1.2 杂质半导体

在本征半导体中掺入某些微量的杂质,就会使半导体的导电性能发生显著变化。其原因是掺杂半导体的某种载流子浓度大大增加。

一、N型半导体

若在四价的硅或锗的晶体中掺入少量的五价元素(如磷、锑、砷等),则晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代,磷原子的最外层有五个价电子,其中四个与相邻的半导体原 子形成共价键,必定多出一个电 子,这个电子几乎不受束缚,很容易被激发而成为自由电子,这样,在该半导体中就存在大量的自由电子载流子,空穴是少数载流子,这种半导体就是N型半导体

图1.1.3 N型半导体结构

二、P型半导体

若在四价的硅或锗的晶体中少量的三价元素,如硼,晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代,硼原子的最外层有三个价电子,与相邻的半导体原子形成共价键时,产生一个空穴。这个空穴可能吸引束缚电子来填补,使得硼原子成为不能移动的带负电的离子,因而在该半导体中就存在大量的空穴载流子,当然,其中还有少数由于本征激发而产生的自由电子,如图1.1.4所示。

需要指出的是,无论是N型还是P型半导体,都是呈电中性的。

*综上所述,半导体特性:

*

1、半导体的导电能力介于导体与绝缘体之间。

2、在一定温度下,本征半导体因本征激发而产生自由 电子和空穴对,故其有一定的导电能力。*

3、本征半导体的导电能力主要由温度决定;杂质半导体的导电能力主要由所掺杂质的浓度决定。

4、P型半导体中空穴是多子,自由电子是少子。N型半导体中自由电子是多子,空穴是少子。*

5、半导体的导电能力与温度、光强、杂质浓度和材料性质有关。

1.1.3 PN结

一、PN 结的形成

在同一片半导体基片上,分别制造P 型半导体和N 型半导体,经过载流子的扩散,在它们的交界面处就形成了PN 结。PN结是多数载流子的扩散运动和少数载流子的漂移运动相较量,最终达到动态平衡的必然结果,相当于两个区之间没有电荷运动,空间电荷区的厚度固定不变。

二、PN结的单向导电性

1、PN结的偏置

PN结加上正向电压(正向偏置)的意思都是:P区加正、N区加负电压。PN结加上反向电压(反向偏置)的意思都是: P区加负、N区加正电压。

2、PN结正偏

如上图1.1.6所示,当PN结正偏时,外加电源形成的电场加强了载流子的扩散运动,削弱了内电场,耗尽层变薄,因而多子的扩散运动形成了较大的扩散电流。用流程图表述如下:PN结正偏外电场削弱内电场

耗尽层变薄 扩散运动漂移运动多子扩散运动形成正向电流。

3、PN结的反偏

在PN结加反向偏置时,如图1.1.7所示,外加电源形成的外电场加强了内电场,多子的扩散运动受到阻碍,耗尽层变厚;少子的漂移运动加强,形成较小的漂移电流。其过程表述如下: PN结反偏 外电场加强内电场 耗尽层变厚扩散运动漂移运动 少子漂移运动形成反向电流。

综上所述:

1)PN结加正向电压时,具有较大的正向扩散电流,呈现低电阻,PN结导通;

2)PN结加反向电压时,具有很小的反向漂移电流,呈现高电阻,PN结截止。

课后总结:这次课我们认识了半导体材料。对于半导体的特性,PN结的特性进行对比记忆,由大家课下熟悉完成记忆。作业:练习册1.1 板书设计:

一、半导体

1、本征半导体

2、杂质半导体:

二、PN结题目:1.2 二极管的特性及主要参数

教学目标:了解二极管的特性,分析使用二极管时的主要参数-伏安特性。教学重点:二极管结构分析,伏安特性的分析; 教学难点:

1、伏安特性分析。

2、几个参数的记忆及区分。教学方法:讲授 教具:色粉笔

新课导入:上次课我们认识了半导体器件中常用的器件“二极管”,在使用过程中不仅要了解它的参数也是不行的,这次我们继续学习它的特性及参数要求。

新授:

1.2.1 半导体二极管的结构和符号

形成PN结的P型半导体和N型半导体上,分别引出两根金属引线,并用管壳封装,就制成二极管。其中从P区引出的线为正极,从N区引出的线为负极。二极管的结构外形及在电路中的文字符号如图1.2.1所示。在图1.2.1(b)所示电路符号中,箭头指向为正向导通电流方向,二极管常见的封装形式如图1.2.2所示。

1.2.2 二极管的伏—安特性

半导体二极管的核心是PN结,它的特性就是PN结的单向导电特性。常利用伏一安特性曲线来形象地描述二极管的单向导电性。所谓伏安特性,是指二极管两端电压和流过二极管电流的关系,可用电路图来测量。若以电压为横坐标,电流为纵坐标,用作图法把电压、电流的对应值用平滑曲线连接起来,就构 成二极管的伏—安特性曲线,如图1.2.3所示(图中虚线为锗管的伏—安特性,实线为硅管的伏—安特性),下面以二极管的伏—安特性曲线加以说明。

一、正向特性

当二极管两端加正向电压时,就产生正向电流,正向电压较小时,正向电流极小(几乎为零),这一部分称为死区,相应的A(A′)点的电压命名为死区电压。

二极管正向导通时,要特别注意它的正向电流不能超过最大值,否则将烧坏PN结。

二、反向特性

当二极管两端加上反向电压时,在开始很大范围内,二极管相当于非常大的电阻,反向电流很小,且不随反向电压而变化。此时的电流称之为反向饱和电流,如图1.2.3中0C(或O′C′)段所示。

三、反向击穿特性

二极管反向电压加到定数值时,反向电流急剧增大,这种现象称为反向击穿。此时的电压称为反向击穿电压用表示,如图1.2.3中CD(或C′D′)段所示。

四、死区电压:锗——0.2V 硅——0.5V

五、导通电压降:锗——0.3V 硅——0.7V 1.2.3 半导体二极管的主要参数和分类

基本参数:

1.最大整流电流 最大整流电流是指二极管长期工作时,允许通过的最大平均电流使用正向平均电流能超过此值,否则二极管会击穿。

2.最大反向工作电压

最大反向工作电压是指二极管正常工作时,所承受的最高反向电压(峰值)。通常手册上给出的最大反向工作电压是击穿电压的一半左右。

3.二极管的直流电阻

二极管的直流电阻指加在二极管两端的直流电压与流过二极管的直流电流的比值。二极管的正向电阻较小,约为几欧到几千欧;反向电阻很大,一般可达零点几兆欧以上。

4.最高工作频率

最高工作频率是指二极管正常工作时上、下限频率,它的大小与PN结的结电容有超过此值,二极管单向导电特性变差。

课后总结:

这次课的重点:

1、二极管结构及其单向导电性

2、死区电压:锗——0.2V 硅——0.5V

3、导通电压降:锗——0.3V 硅——0.7V

4、二极管反向电压加到定数值时,反向电流急剧增大,这种现象称为反向击穿

作业:练习册1.2填空1-5题

板书设计:

一、半导体二极管的结构和符号 二、二极管的伏—安特性

三、半导体二极管的主要参数和分类 题目:1.4特殊二极管、二极管的检测及应用

教学目标:

1、稳压二极管、发光二级管及光电二极管的特点

2、学习二极管极性检测

3、学习二极管好坏的检测 教学重点:

1、学习二极管极性检测

2、学习二极管好坏的检测 教学难点:

1、二极管的检测

2、二极管的应用 教学方法:讲授 教具:色粉笔

新课导入:二极管大家已经知道是什么电子器件,那么如果拿来一个二极管,如何知道它的正负极?二极管的好坏该怎样检测?这一系列使用前应该做的准备都是必须有的,现在我们就来学习他的检测方法!

新授:

1.4.1 稳压二极管

稳压电路利用稳压二极管在反向击穿特性来实现稳压。下面简要介绍稳压二极管基本知识。

一、稳压二极管的工作特性

稳压二极管简称稳压管,它的伏一安特性曲线和在电路中的符号如图1.4.1所示。稳压管和普通二极管正向特性相同,不同的是反向击穿电压较低,且击穿特性陡峭,这说明反向电流在较大范围内变化时,击穿电压基本不变,稳压管正是利用反向击穿特性来实现稳压的,此时击穿电压称为稳定工作电压,用 UZ表示。

二、稳压管的主要参数 1.稳定电压UZ

稳定电压UZ 即反向击穿电压。由于击穿电压与制造工艺、环境温度和工作电流有关,手册中只能给出某一型号的稳压范围。2.稳定电流IZ

稳定电流IZ 是指稳压管工作至稳定状态时流过的电流。当稳压管稳定电流小于最小稳定电流 时,没有稳定作用;大于最大稳定电流 时,管子因过流而损坏。稳压管由于受热而击穿。

1.4.2 发光二极管与光电二极管

一、发光二极管

发光二极管是一种把电能变成光能的器件,由磷化镓、砷化镓等半导体材料制成,电路符号见图1.4.3,当给发光二极管加上偏压,有一定的电流流过时二极管就会发光,这是由于PN结的电子和空穴直接复合放出能量的结果。

① 颜色:发光二极管的种类按发光的颜色可分为:红色、蓝色、黄色、绿色和无色 ② 正负极:管脚引线较长者为正极,较短者为负极。③ 不同颜色发光二级管工作电压:

发光二极管工作时导通电压比普通二极管大,其工作电压随材料不同而不同,一般为1.7v~2.4v。

普通绿、红、黄二极管工作电压约为2v,白色发光二极管电压通常高于2.4v; 蓝色发光二极管工作电压一般高于3.3v。

发光二极管的工作电流一般为2mA~25mA。发光二极管广泛应用于各种电子仪器仪表、计算机、电视机的电源指示和信号指示,还可以做成七段译码显示器等。

二、光电二极管

光电二极管又叫光敏二极管,外形如图1.4.5。光电二极管也是由一个PN 结构成,但是它的PN面积较大,通过管壳上的一个玻璃来接收入射光。它是利用PN在施加反向电压时,在光线照射下反向电阻由大变小来工作的,其工作电路如1.4.4。光电二极管可用于光测量、光电控制等方面,如遥控接收器、光纤通讯、激光头中都用到光电二极管。

1.5 二极管的检测与应用

1、二极管的识别

二极管正负极、规格、功能和制造材料一般可以通过管壳上的标志和查阅手册(本章内容后附有实用资料)来判断,如IN4001通过壳上的标志可判断正负极,查阅手册可知它是整流管,参数是1A/50V;2CW15查阅手册可知它是N型硅材料稳压管。如果管壳上无符号或标志不清,就需要用万用表来检测。

2、二极管的检测

二极管的检测主要是判断其正负极和质量好坏。

基本方法:

(1)选档位

将万用表量程调至 R×100Ω 或 R×1KΩ档(一般不用 R×1Ω档,因其电流较大,而 R×10K档电压过高管子易击穿)(2)测电阻

将两表笔分别接触二极管两个电极,测得一个电阻值,交换一次电极再测一次,从而得到两个电阻值。

正向电阻<5KΩ 反向电阻>500KΩ,如图1.5.1所示。(3)问题分析

性能好的二极管,一般反向电阻比正向电阻大几百倍。① ② ③ ④ 如两次测得的正、反向电阻很小或等于零,则说明管子内部已击穿或短路; 如果正、反向电阻均很大或接近无穷大,说明管子内部已开路; 如果电阻值相差不大,说明管子性能变差; 在上述三种情况的二极管均不能使用。

作业:练习册1.2填空1-5题 课后总结:

这次课的重点:

1、各种特别二极管的特点简介

2、二极管的极性及性能好坏的检测

板书设计:

1、各种特别二极管的特点简介

二极管基础知识教案 第3篇

一、实训目的和任务

1、了解电容、二极管、三极管的类型、外观和相关标识

2、掌握用万用表检测二极管的极性

3、掌握用万用表判别三极管的管型和每个管脚

二、实训学时:4个学时

三、与实训相关知识

1、二极管的判断

从外观上看,二极管两端中有一端会有白色或黑色的一圈,这圈就代表 二极管的负极即N极。利用万用表根据二极管正向导通反向不导通的特性即 可判别二极管的极性;指针式万用表两根表笔加在二极管两端smt检测设备,当导通时(电阻小),黑表笔所接一端是正极即P极,红表笔所接一端是负极即N极.指针式万用表置于电阻档时,黑表笔接的是表内电池的正极,红表笔接的 是表内电池的负极;

若使用数字万用表则相反,红表笔是正极,黑表笔是负极,但数字表的 电阻档不能用来测量二极管和三极管,必需用二极管档。

2、三极管的判断(1)三极管的分类:

半导体三极管可分为双极型三极管、场效应晶体管、光电三极管。本实训内容重点掌握双极型三极管。双极型三极管分为有PNP型和NPN型两种; 按照功率大小有大、中、小功率之分; 按照频率有高频管、低频管、开关管之分; 按照材料有硅管与锗管之分;

按照结构有点接触型和面接触型之分。按照封装方式有金属封装和塑料封装。(2)国产三极管的型号命名方式

国产三极管的型号命名通常有五个部分组成,第一部分“3”代 表三极管,第二部分通常是A、B、C、D等字母,表示材料和特性,由 此可知是硅管还是锗管,是PNP型还是NPN型,具体表示方法为:

3A代表PNP锗管(如3AX21);

3B代表NPN锗管(如3BX81);

3C代表PNP硅管(如3CG21);

3D代表NPN硅管(如3DG130)。

(3)双极型三极管的主要参数

双极型三极管的主要参数可分为直流参数Icbo、Iceo等,交流 参数β、Ft等,极限参数Icm、Uceo、Pcm三大类,具体可参见《模 拟电子技术基础》

(4)双极型三极管的测试

要准确了解三极管的参数,需用专门的测量仪器进行测量,如 晶体管特性图示仪,当没有专用仪器时也可以用万用表粗略判断,本实训内容要求重点掌握用万用表(以指针表为例)进行管脚的判 别。通常以下判别都是设在电阻1K档。

基极的判别:假定某一个管脚为基极,用黑表笔接到基极,红 表笔分别接另外两个管脚smt贴片焊接设备,如果一次电阻大、一次电阻小说明假定 的基极是错误的,找出两次电阻都小时说明假定的基极是正确的,如果没有找到两次电阻小只有两次电阻大,可以用红表笔接到假定 的基极上,黑表笔分别接另外两个管脚,一定可以找出两次电阻都 小。

PNP管与NPN管的判别:当基极找出来以后,用黑表笔接在基极 上红表笔接另外任意一个管脚,若导通说明基极是P,此被测三极管 即为NPN管松下smt设备进口smt设备,反之为PNP管。

集电极与发射极的判别:用指针万用表判别集电极和发射极,要设法令到三极管导通起来,根据三极管导通的基本条件是必需在 发射结上加正向偏置电压这一特性,我们可以在集电极与基极之间 加一个分压电阻(大约100k),且在集电极和发射极上通过万用表 的两根表笔加上正确极性的电压,从而令到发射结导通进口smt设备松下smt设备,此时万用 表的两根表笔之间有电流通过,也即反映出电阻值小,根据这一原 理可以判别三极管的集电极与发射极。

发射极接指针表的红表笔发射极接指针表的黑表笔

具体方法是:

对于NPN管,假定基极以外的某一个极为集电极,万用表的黑表 笔接在假定的集电极管脚上,红表笔接在假定的发射极管脚上,用 手指替代电阻同时接触到基极与假定的集电极之间,此时若万用表 电阻档测出电阻较小,参照上图(a)可知进口smt设备,假定的集电极是正确的。若万用表电阻档测出电阻较大,说明假定是错误的。

对于PNP管,假定基极以外的某一个极为集电极,万用表的红表 笔接在假定的集电极管脚上smt生产设备,黑表笔接在假定的发射极管脚上,用 手指替代电阻同时接触到基极与假定的集电极之间松下smt设备,此时若万用表 电阻档测出电阻较小,参照上图(b)可知,假定的集电极是正确的。若万用表电阻档测出电阻较大,说明假定是错误的。

四、实训训器材

万用表1块

整流二极管2CP系列、检波二极管2AP系列、稳压管系列各2个

三极管PNP管与NPN管各3个以上(例如:3DG6A、9012、9013、3AX31、3DK4、3CG5、BD137)

五、实训内容和步骤

a)用万用表判断二极管的正负极,对照二极管外形看看判断是否正确

三极管基本认识(教案) 第4篇

晶体三极管教案

本课学习的是“中等职业教育规划教材”电子工业出版《电子技术基础》的第一章第三节的第一部分内容。这节课内容包括三极管的结构,三极管的类型符号、三极管的分类方法和三极管的放大作用。【地位和作用】

这节课是在学生学习了半导体、PN结和二极管之后安排的,也是为今后学习三极管工作原理打下理论基础。三极管是电子电路中最重要的电子元器件。【教学目标】

1.知识目标:

①、了解三极管的概念、分类、符号。

②、掌握晶体三极管的结构及类型的判断。③、了解三极管内部载流子的运动。④、掌握晶体三极管的电流放大作用。

2.能力目标:

①培养学生分析问题及解决问题的能力。②培养学生的实际动手操作能力。

③激发学生创新精神和创造思维,以达到知识探索、能力培养、素质提高的目的。3.情感目标:

①激发学生学习这门课程的兴趣及热情,学以致用。

②培养学生事实求是的科学态度和一丝不苟的严谨作为和主动探索的精神 【课堂类型】 精讲型(理论基础课)【教学重/难点】

重点:三极管的结构及类型的判断,三极管电流的放大条件。难点:晶体三极管的电流放大作用及内部载流子的运动。【学生情况分析】

学生基础相对薄弱,初中刚刚毕业,且物理学习成绩很差。【教学工具】

教材 电子元器件三极管若干个 粉笔 【教学方法】

引导思考法 互动教学法 类比推理法 【课时安排】

二节课 【教学过程】

一、课前复习

1、PN结

①提问:什么是PN结?

答:把P型半导体和N型半导体制作在同一硅片或锗片上,所形成的交接面。②提问:PN结具有什么特性? 答:单向导电性

2、二极管

③提问:二极管与PN结有什么联系?

答:PN结用外壳材料封装起来,并加上电极引线就形成了二极管。P区接阳极,N区接阴极。

④提问:二极管的导电性是否与PN结一样了? 答:是

二、新课导入

如图所示是一个扩音器的示意图:

声音信号转换为电信号声音放大电路电信号转换为声音信号声音话筒图 1 扩音器示意图

扬声器其中如图所示:话筒是将声音信号转换为电信号,经放大电路放大后,变成大功率的电信号,推动扬声器,再将其还原为声音信号。

放大电路又称放大器,是指能把微弱的电信号转换为较强的电信号的电子线路。放大器的核心元件(即放大元件)是半导体三极管。

这节课我们就来学习三极管的基础知识。

三、新授课

(一)晶体三极管的概念、分类、结构、符号及类型判断

1、晶体管的概念

在一块硅片或者锗片上根据不同的掺杂方式制造出三个掺杂区域,并形成两个PN结,就构成了晶体三极管。晶体三极管中有两种带有不同极性电荷的载流子参与导电,故也称之为双极性晶体管(BJT)。它主要的功能是电流放大和开关作用,配合其他元器件还可以构成振荡器

2、晶体管分类

三极管的种类很多。

按功率分有:按半导体所用材料分有:硅管和锗管 按三极管的导电极性分有:NPN型管和PNP型管 按功率分有:小功率管,中功率管和大功率管; 按频率分有:低频管和高频管; 按用途分有:放大管和开关管;

按三极管的封装材料分有:金属封装和玻璃封装等

3、晶体管结构

在一块极薄的硅或锗材料的半导体基片上,经过特殊的工艺加工,制造出两个PN结,这两块PN结将整个半导体基片分为3个区域:集电区,基区和发射区。

如图所示:

C集电极N集电区B基极P基区B基极C集电极P集电区N基区N发射区发射极ENPN型P发射区发射极EPNP型图 2 三极管结构(3区2结)示意图

其中:基区相对很薄,集电区面积很大,发射区载流子的掺杂浓度很高。

对应着三个区分别引出三个电极;即:基极,集电极和发射极。分别用英文字母B,C和E来表示。

三极管是由两个PN结组成的。我们把基极和发射极之间的PN结称作发射结,基极和集电极之间的PN结称作集电结。

3、三极管的类型符号

由于半导体材料的不同,按照两个PN结的组合方式的不同,可以将三极管分为PNP和NPN两大类。

其符号如图所示:

CCBVTBVTEPNP图 3 三极管符号ENPN

4、三极管的分类

三极管的种类很多。

按功率分有:按半导体所用材料分有:硅管和锗管 按三极管的导电极性分有:NPN型管和PNP型管 按功率分有:小功率管,中功率管和大功率管; 按频率分有:低频管和高频管; 按用途分有:放大管和开关管;

按三极管的封装材料分有:金属封装和玻璃封装等

3.小结

本节课作为电子元器件晶体三极管理论基础课。分别从晶体三极管的结构,符号和分类等三个方面进行了学习。通过动画演示让学生们更直观的了解了三极管的组成结构特点;然后通过让学生们传着看电子元器件三极管的实物,使学生们对本课的学习更有收获。4.知识拓展

三极管的命名方法:

我国生产的晶体管有一套命名规则,其型号命名由五部分组成。其中:

第一部分用数字来表示半导体器件的电极的数目; 第二部分用字母来表示器件的材料和结构及极性; A: PNP型锗材料 B: NPN型锗材料 C: PNP型硅材料 D: NPN型硅材料 第三部分用字母来表示功能或类别: U:光电管 K:开关管

X:低频小功率管 G:高频小功率管 D:低频大功率管 A:高频大功率管。

另外,3DJ型为场效应管,BT打头的表示半导体特殊元件。第四部分用数字来表示器件的序号;第五部分用字母来表示代号。5.作业布置(2分钟)

1.画出三极管的符号

2.说出三极管的内部结构特点 6.课后反思

二极管基础知识教案 第5篇

天台小学 许彩珍 教学目标:

1、初步认识发光二极管,了解发光二极管的结构特点。

2、认识二极管电路符号,能设计简单的小夜灯电路图,合理使用电阻原件保护发光二极管。

3、继续了解简单电路,认识串联电路,能正确连接串联电路,点亮发光二极管。

4、通过点亮发光二极管,使学生喜爱电子技术,乐于探究。教学重点和难点:

重点:认识发光二极管的特性,能正确连接发光二极管。

难点:能合理使用电阻元件保护发光二极管,能连接多个发光二极管。教学准备:

材料:红、绿、黄等发光二极管若干,接插件若干,100欧姆电阻若干,不同类型导线若干,电池盒,5号电池4节,黑胶带等。

工具:剪刀。教学过程: 课前谈话:

同学们请坐好。各小组组长请起立。课前我们来做个小游戏,看黑板上的符号猜元件名称。(电池、开关、灯泡)。让小灯泡亮起来,得用导线将它们连接起来,师画。

电流从电源的正极出发,依次经过开关、灯泡,最后接到电源的负极,形成了电路。这是我们在《让灯泡亮起来》这课中学过的知识,我们先回顾到这里。

一、创设情境,激趣导入

今天老师为大家准备了一些图片,请同学们欣赏。师边播放边介绍,这些屏幕叫LED屏幕,是由一个个发光二极管组成的,它还有一个名字叫“LED”。

LED被誉为21世纪的绿色光源。它色彩鲜艳,使用寿命长达10万个小时,电压一般为1.5V----2.3V,它高效节能,安全系数高,已被广泛应用于生产和生活中。

这些屏幕中的发光二极管是如何亮起来的呢?这就是这节课我们要探究的内容。

二、认识发光二极管的构造和电路符号

(一)观察发光二极管

1、我们先来认识一下发光二极管。(出示发光二极管)请小组长拿起工具箱里的小塑料袋。组内同学一起看看塑料袋里的发光二极管,研究一下它的结构特点。

2、学生观察,组内交流。

3、汇报。你发现了什么?(发光二极管有一个半透明的草帽状外壳,两根引脚线。引脚线长的是正极,短的是负极。)(观察的很仔细)

(二)了解发光二极管与小灯泡的区别

1、上课前我们已经回忆了点亮灯泡的方法,我们可以用两根导线、一节电池让灯泡亮起来,哪位同学愿意上来演示一下。

2、小灯泡已经亮起来了,用这样的方法连接也能让发光二极管也亮起来吗?请这位同学再来试试。

3、你发现什么了?(发光二极管不会亮。)为什么不会亮?电压不够。怎样才会使它亮起来呢?(预设:再加一节电池试试。)

(三)认识电路符号和电阻特点

1、在动手试验前先来看老师画发光二极管的电路图,师画。跟灯泡电路图比较一下,你发现了什么?

2、这是100欧姆的电阻符号。请同学们看书本30面图4---2,这就是电阻。那么为什么要在发光二极管电路中加100欧姆的电阻呢?小组内讨论一下,看哪一组同学最聪明。

3、汇报。(预设:一个发光二极管的能承受电压是1.5—2.3V, 两节电池的电压是3V,电压太大,需要接上100欧姆的电阻限流,保护发光二极管。)

三、合作尝试 点亮一个发光二极管

1、按照这个电路图,能不能点亮发光二极管呢?同学们想不想尝试一下?(想)

2、下面我们先来点亮一个发光二极管。先看老师来示范一遍。坐得最端正,听得最认真这一小组,等一下肯定也能最快地点亮发光二极管。师边示范边讲解注意点:试验前先检查电池盒的开关是否处于断开状态。将电阻与电池盒的正极(红色导线)连接,用胶布绝缘,尽量将胶布贴得平整一些,不要露出铁丝。再将电阻的另一头与带有接插件的红色导线连接。装上发光二极管,接着将黑色导 2

线与电池盒的负极(黑色导线)连接。然后装上电池,盖上盖子,将开关打开。发光二极管亮了。课件出示:

点亮一个放光二极光:

(1)试验前先让电池盒的开关处于断开状态。(2)电阻与红色导线连接。

4、看明白了吗?小组合作,拿出盒中的材料开始连接电路,看哪一小组最快点亮发光二极管。学生尝试,师巡视。

5、反馈:这一小组已经点亮了,看看他们的电路是否合理、连接是否正确、绝缘胶布粘贴是否平整?很好。这一小组为什么没点亮?谁知道?检查电路,原来是把发光二极管接反了,赶快重新连接。正负极接错了,发光二极管就不亮,这是因为发光二极管具有单向导电性,所以连接时引脚线千万不能接错。

四、尝试点亮多个发光二极管

1、每个小组都点亮了一个发光二极管,真厉害!“聪明泉”中向我们提出了新的挑战:你能点亮两个发光二极管吗?同学们有没有信心接受挑战?(有)

2、动手之前我们先要画出电路图。小组讨论一下,你们组准备怎么连接两个发光二极管,然后请组长在书本30面图4—3电路图上画一画。温馨提示:设计电路时注意合理保护发光二极管。

3、交流。展示设计好的电路图,讨论:电路设计是否合理?有没有很好地保护好发光二极管。

4、师根据学生电路图分别演示串联和并联线的连接方法。

5、根据设计好的电路图,小组合作连接线路,最先点亮两个发光二极管的两个小组将被评为 “最佳合作”小组。师巡视指导。

6、展示评价。连接好的组长上台展示,其他同学评价。(出示评价标准:

电路是否合理,连接是否正确,绝缘胶布粘贴是否平整。)

五、小结拓展

1、两个发光二极管被点亮了,那么三个、四个或者更多个发光二极管你也一定能点亮的。

2、同学们,今天我们通过合作探究,知道了发光二极管具有单向导电的特性,我们还试着点亮了发光二极管,接下去,我们就可以设计制作自己的LED小夜灯了。

板书设计: 让发光二极管亮起来

LED

二极管基础知识教案 第6篇

电子电器应用与维修:李志海

一、教学思路

强调学习者的主观认识和主动探索知识的情境,始终保持教师与学生,学生与学生之间有效互动,根据探究教学理论,学生在教师指导下,运用探究的方法学习,让学生能够主动获取知识,培养学生的动手能力与观察、分析等逻辑思维能力,教育学生养成勇于探索的求知精神和严谨、科学的学习态度。

二、教学模式

通过演示实验,分析电路工作原理,探究输出电压与输入电压之间的关系,二极管电流与负载电流之间关系,再结合故障分析和展示QL型整流器的应用,提高学生对知识的应用能力。即“设置实验——创设情境——感性认识——探究分析——上升理论——指导实践”

三、教学目标

(一)知识目标

1.了解单相桥式整流电路的结构特点

2.理解单相桥式整流电路工作原理及工作波形

3.掌握凌晨相桥式整流电路有关量值的计算:输出电压U0,输出电流I0,晶体整流二极管承受的反向电压。

(二)能力目标

通过师生互动和生生互动,培养学生的动手能力与观察、分析等逻辑思维能力,教育学生养成勇于探索的求知精神和严谨、科学的学习态度。

(三)情感目标

通过引导学生参与教学活动,让学生体验成功的快乐,保持学习的热情,激发学生的求知欲望和学习专业的兴趣。

四、教学策略

教学过程要充分体现“学生为主体,教师为主导”的教学原则,利用多媒体手段演示和实验演示,引导学生“观察实验现象,分析实验结果,归纳实验结论”,激发学生主动参与教学活动和学习热情,培养学生分析问题和解决问题的能力。

五、教学重点

(一)整流电路中,二极管的工作状态及电路各波形的分析

(二)整流电路有关量值的计算

六、教学难点

整流电路中,二极管的工作状态及电路各波形的分析

七、教学过程 复习引入新课:

知识回顾(屏幕投影三个问题)

(一)什么是整流电路?

(二)整流电路有什么作用?

(三)整流电路如何完成整流功能?

屏幕投影半波整流电路(图1)和变压器中心抽头全波整流电路(图2)师:请问下图所示两电路各属于什么整流电路?试分析其优缺点。

师:通过对两种电路的比较,它们都有不尽人意的地方,半波整流电路虽然电路简单,但电能利用效率低。而变压器中心抽头全波整流电路,虽然电能利用效率得到了提高,但是对变压器、二 极管的要求较高,为了克服以上缺点,在实际电路中常采用桥式整流电路。

新课教学:

板书:单相桥式整流电路 板书:

一、电路结构

师:单相桥式整流电路如图所示(屏幕投影单相桥式整流电路),其中:T为变压器;D1、D2、D3、D4为四个整流二极管;RL为负载电阻。

问:单相桥式整流电路与前面两种整流电路相比,在电路组成上有什么不同? 答:(1)变压器没有中心抽头(2)采用了四只整流二极管

师:因为电路中的四只整流二极的连接如同电工中的电桥电路相似,因此,我们把这种整流电路称为桥式整流电路。下面我们一起来分析桥式整流电路的工作原理。

板书:

二、工作原理 屏幕投影桥式整流电路

师:我们知道,变压器副绕组上的电压是正弦波交流电压,它的极性是周期性变化的,下面我们分正、负半周两种情况,对电路的工作过程进行分析。

板书:

1.正半周(假设A+,B-)屏幕投影桥式整流电路

师:正半周时,电路中的四只二极管各处在什么工作状态呢?

答:D1、D3两端加有正向偏置电压而导通,D2、D4两端加有反向偏置电压截止。屏幕投影桥式整流电路电流流经的路径,并动画演示 板书:电流路经:A﹢→D1→RL→D3→B-板书:2.负半周(假设A-,B+)屏幕投影桥式整流电路

师:负半周时,请同学们参照正半周分析方法,分析电路中的四只二极管又处在什么工作状态呢?

答:此时,D2、D4两端加有正向偏置电压而导通,D1、D3两端加有反向偏置电压截止。板书:B+→D2→RL→D4→A-

屏幕投影:负半周时,桥式整流电路电流流经的路径,并动画演示 屏幕投影:演示正、负周时,负载RL上获得的电压波形

师:通过正、负半周的两种情况的分析,我们可以得出这样的结论,电路正常工作时,不管变压器副绕组上的电压的极性如何变化,流经负载RL的电流始终自上而下,在RL上的电压是上正下负,不会因变压器副绕组上的电压极性的变化而改变,即加在负载上加的电压是直流电压。

板书:结论:电路正常工作时,不管变压器副绕组上的电压极性如何变化,流经负载RL的电流始终是“自上而下”,在RL上的电压是“上正下负”。

师:那么加在负载上的脉动电压与变压器副绕组的电压之间有什么关系?流经整流二极管的电流和负载电流之间存在什么关系呢?

板书:

三、整流电路有关量值的计算 师:我们先来做一个实验。

(老师拿出预先准备好的电路板,对电路板做简单介绍后,检查电路无误后通电,并进行有关数据的测量。)

1测量变压器副绕组两端上的电压,记下测量所得的数据。○2测量负载RL两端的电压,记下测量所得的数据。○3分别测量流经二极管D1、D2的电流,记下测量所得的数据。○(教师引导学生对测量所得的数据进行分析)板书:

1.负载上的平均电压:U0=0.9u2 2.负载上的平均电流:IL=U0/RL=0.9U0/RL 3.整流二极管上的平均电流:ID=1/2I0 4..整流二极管上承受的反向电压:VRM=√2u2 板书:

四、整流堆

师:为了提高整流电路的工作性能,在实际应用中,通常把桥式整流的四只二极封装成一个整体,如图所示(屏幕投影整流堆的实物图),向外引出四条引出脚,分别标上:﹢、﹣、∽,内部结构如图所示(屏幕投影整流堆的内疗连接图)

师:从内部结构图,我们可以知道:正负相接连∽,负负相接连正出,正正相接连负出 板书:

五、课堂练习:

(一)试分析图示桥式整流电路中的二极管D2 或D4 断开时负载电压的波形。如果D2或D4接反,后果如何?如果D2 或D4因击穿或烧坏而短路,后果又如何?

板书:

六、课后思考:

1、根据实际情况设计并制做一个单相桥式整流电路。(条件:有一直流负载,需要直流电压为非作18V,直流电流为2A,若采用桥式整流电路,如何选择电源变压器和二极管?)

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