項目4檢測電子元件與搭建模擬電路

任務(wù)1認知與檢測二極管汽車電工電子

中國工信出版集團·電子工業(yè)出版社職業(yè)教育汽車類專業(yè)核心課程系列教材《汽車電工電子》教材編寫組知識目標：1．了解二極管的類型；2．理解并掌握二極管的特性；3．了解二極管的整流及穩(wěn)壓等作用。能力目標：1．能在印制電路板上找到二極管；2．會使用萬用表檢測二極管好壞及管壓降，并判斷其材料及類型；3．嘗試搭建一個穩(wěn)壓電路。。情感目標：1．學(xué)習(xí)成功經(jīng)驗，探索與團隊合作的方法；2．養(yǎng)成規(guī)范檢測的良好習(xí)慣，做到程序化檢測。任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準備任務(wù)實施任務(wù)評價任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標簡單直流電路搭建鞏固提升半導(dǎo)體二極管（簡稱二極管）作為基礎(chǔ)電子器件，在汽車電路中擁有廣泛的應(yīng)用，比如整流、穩(wěn)壓、續(xù)流等，以及應(yīng)用于轉(zhuǎn)向燈、日間行車燈、儀表背景燈、日照傳感器等。如果一個二極管損壞了，你會檢測嗎？你知道其在電路中的作用嗎？任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準備任務(wù)實施任務(wù)評價任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標鞏固提升初步認識電及電流的屬性一、二極管的特性二極管的特性是單向?qū)щ娦?，接正向電壓（正偏）時導(dǎo)通，接反向電壓（反偏）時截止。其主要用途有整流、穩(wěn)壓、限幅、鉗位、檢波、開關(guān)、元器件保護、溫度補償，用作光源和光敏傳感器等。1．二極管特性實驗探究·把兩個完全相同的二極管分別串聯(lián)在兩個電路中，如圖4-1、圖4-2所示，當分別閉合開關(guān)K1、K2時，兩個燈泡L1、L2是否發(fā)光？為什么？如圖所示。任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準備任務(wù)實施任務(wù)評價任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標鞏固提升（1）L2點亮，L1不亮。（2）將二極管的正極接在電源的正極，負極接在電源的負極，二極管就會導(dǎo)通，這種連接方式，稱為正向偏置

。

（3）二極管的正極接在低電位端，負極接在高電位端，此時二極管中幾乎沒有電流流過，此時二極管處于截止狀態(tài)，這種連接方式，稱為反向偏置，如圖所示任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準備任務(wù)實施任務(wù)評價任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標鞏固提升3.二極管伏安特性曲線任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準備任務(wù)實施任務(wù)評價任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標鞏固提升（1）二極管特性曲線分為兩段，一段為二極管兩段加上正向電壓的正向特性曲線；另一為二極管兩段加上反向電壓的反向特性曲線。（2）正向特性曲線當U＞0即處于正向特性區(qū)域。正向區(qū)又分為兩段：當0＜U＜Uth時，正向電流為零，Uth稱為死區(qū)電壓或開啟電壓。當U＞Uth時，開始出現(xiàn)正向電流，并按指數(shù)規(guī)律增長（近似線性）。（3）反向特性曲線當U＜0時，即處于反向特性區(qū)域反向區(qū)也分兩個區(qū)域：當UBR＜U＜0時，反向電流很小，且基本不隨反向電壓的變化而變化，此時的反向電流也稱反向飽和電流IS。當U≥UBR時，反向電流急劇增加，UBR稱為反向擊穿電壓。任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準備任務(wù)實施任務(wù)評價任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標鞏固提升（二、二極管的類型、標注及型號1.二極管的類型及特點任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準備任務(wù)實施任務(wù)評價任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標鞏固提升分類依據(jù)名稱實物或原理圖特點構(gòu)成材料硅二極管

硅二極管的死區(qū)電壓Uth=0.5V左右，硅二極管的反向擊穿特性比較硬、比較陡，反向飽和電流也很小，工作溫度可達150~200以下。

鍺二極管

鍺二極管的死區(qū)電壓Uth=0.2V左右；鍺二極管的反向擊穿特性比較軟，過渡比較圓滑，反向飽和電流較大。一般工作在100℃以下。管結(jié)構(gòu)點接觸工作電流小，可在高頻下工作，適用于檢波和小功率的整流電路。（二、二極管的類型、標注及型號2.二極管的標注任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準備任務(wù)實施任務(wù)評價任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標鞏固提升標注方法實物說明正負極標注

白邊一側(cè)為負極符號標注

帶有圓孔的一端為正極；標有二極管符號的為二極管電路板標注

在電路板上標注為VD或DD的為二極管元件。如圖紅圈處為二極管元件。長短腳標注

發(fā)光二極管的管腳引線以較長者為正極，較短者為負極（二、二極管的類型、標注及型號3.二極管型號識讀任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準備任務(wù)實施任務(wù)評價任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標鞏固提升（二、二極管的類型、標注及型號4、二極管符號任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準備任務(wù)實施任務(wù)評價任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標鞏固提升

普通二極管穩(wěn)壓二極管雙向擊穿二極管

肖特基二極管電容二極管發(fā)光二極管

光敏二極管隧道二極管磁敏二極管三、二極管參數(shù)1．最大整流電流IF指二極管在一定溫度下，長期允許通過的最大正向平均電流。見表4-4所示。2．最大反向峰值電壓URM管子反向擊穿時的電壓值稱為反向擊穿電壓URM。

一般手冊上給出的最高反向工作電壓URM約為反向擊穿電壓的一半。3．反向峰值電流IR（反向飽和電流IS)

指二極管未擊穿時的反向飽和電流。這個值越小，則管子的單向?qū)щ娦跃驮胶谩Ｈ蝿?wù)導(dǎo)入任務(wù)準備任務(wù)實施任務(wù)評價任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標鞏固提升一、實施條件1.發(fā)動機的電腦板或其它的電腦板4塊；2.不同種類二極管若干，數(shù)字式萬用表4塊。3.安裝有NIMultisim14.1模擬軟件的電腦4臺。二、實施計劃1.在電腦板上尋找到二極管；2.使用萬用表二極管檔檢測二極管的極性、好壞、壓降及類型。3.嘗試使用模擬軟件NIMultisim14.1搭建整流及穩(wěn)壓電路。任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準備任務(wù)實施任務(wù)評價任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標鞏固提升任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準備任務(wù)實施任務(wù)評價任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標鞏固提升考核項目評分標準分值學(xué)生

自評

（20%）小組

互評

（30%）教師

評價

（50%）小計知識目標二極管定義、分類及標注方法會敘述10

二極管作用會敘述5

二極管特性曲線能理解10

技能目標二極管的型號會識別10

在電腦板上尋找到二極管能找到20

使用萬用表檢測二極管的極性、好壞、壓降及管型會規(guī)范檢測10

使用模擬軟件NIMultisim14.1搭建整流及穩(wěn)壓電路能嘗試搭建10

目標素養(yǎng)安全、規(guī)范操作有無不安全行為和隱患5

對問題的質(zhì)疑和創(chuàng)新性是否提出問題和創(chuàng)新性的思維和創(chuàng)新性舉動

5

學(xué)習(xí)成功體驗心理存在5

勞動紀律嚴格遵守5

團隊合作是否和諧5

總分100

教師簽名：

年

月

日得分

學(xué)生學(xué)習(xí)情況評價表一、半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)及單向?qū)щ娦詸C理1.本征半導(dǎo)體自然界中，物質(zhì)根據(jù)導(dǎo)電性能不同?？煞譃槿悾阂活愂菍?dǎo)電性能良好的導(dǎo)體，另一類是幾乎不能導(dǎo)電的絕緣體，還有一類物質(zhì)，它的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，在一定條件下可以導(dǎo)電，叫半導(dǎo)體。常見的半導(dǎo)體材料有硅和鍺。任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準備任務(wù)實施任務(wù)評價任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標鞏固提升上海大眾汽車點火開關(guān)的四種狀態(tài)（a）硅晶體（b）硅片(c)鍺晶體半導(dǎo)體中，導(dǎo)電的載流子有兩種：電子和空穴。不加雜質(zhì)的純凈半導(dǎo)體晶體，叫本征半導(dǎo)體。如本征硅和本征鍺，晶體硅和鍺是由硅原子和鍺原子構(gòu)成的，每個原子最外層的電子數(shù)是4個，這4個電子既不像金屬原子那樣能成為自由電子自由移動，也不像非金屬原子那樣固定在原子周圍不能移動。如圖4-19、4-20所示為硅和鍺的原子及晶體結(jié)構(gòu)。任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準備任務(wù)實施任務(wù)評價任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標鞏固提升上海大眾汽車點火開關(guān)的四種狀態(tài)（a）硅原子結(jié)構(gòu)(b)鍺原子結(jié)構(gòu)(c)硅和鍺的晶體結(jié)構(gòu)2.雜質(zhì)半導(dǎo)體及類型為了提高半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能，往往在本征晶體中摻入缺電子的三價元素硼和多電子的五價元素磷等雜質(zhì)，分別形成P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體。N型半導(dǎo)體摻入磷原子，磷原子價電子為5個，其中4個與硅（鍺）原子的4個價電子形成4個共價鍵，多出一個電子，整個晶體會多出很多電子，所以，電子是N型半導(dǎo)體的多子。多子電子易填充空穴，磷原子帶正電，但整個半導(dǎo)體不帶電。另外，還有極少的成鍵電子，由于受到激發(fā)，離開原有的位置，而形成空穴，所以空穴是少子?？傊琋型半導(dǎo)體是電子多子和空穴少子組成的載流子晶體（電子是多子）。任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準備任務(wù)實施任務(wù)評價任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標鞏固提升上海大眾汽車點火開關(guān)的四種狀態(tài)任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準備任務(wù)實施任務(wù)評價任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標鞏固提升任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準備任務(wù)實施任務(wù)評價任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標鞏固提升一、選擇題1.硅二極管的正極電位是-10V，負極電位是–10.7V，則該二極管的工