1、。教學(xué)計(jì)劃教學(xué)時(shí)數(shù)：2教師：趙啟學(xué)教學(xué)時(shí)數(shù)：主題：半導(dǎo)體二極管教學(xué)目的：1.了解PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?.了解半導(dǎo)體二極管的組成和類型教學(xué)重點(diǎn)：1 .PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?。二極管結(jié)的組成教學(xué)難點(diǎn)：PN結(jié)及其單向?qū)щ娦越虒W(xué)類型：理論課教學(xué)方法：講授法和啟發(fā)式教學(xué)教學(xué)過程：引入新課程：模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)是一門技術(shù)基礎(chǔ)入門課程。沒有任何一門課程像電子技術(shù)的發(fā)展一樣能夠迅速發(fā)展并日新月異。從1947年開始，貝爾實(shí)驗(yàn)室制造了第一個(gè)晶體管；1958年，集成電路；1969年，大規(guī)模集成電路；1975年，超大規(guī)模集成電路一開始有4個(gè)晶體管，1997年，一個(gè)集成電路有40億個(gè)晶體管。不管它如何改變，它永遠(yuǎn)不會(huì)改變，

2、這就是我們?cè)谶@節(jié)課上討論的。(10分鐘)教授新的課程：一、PN結(jié)(30分鐘)1.在這個(gè)證書中什么是半導(dǎo)體，什么是半導(dǎo)體？(10分鐘)半導(dǎo)體：導(dǎo)體和絕緣體之間具有導(dǎo)電性的物質(zhì)本征半導(dǎo)體：具有純(無雜質(zhì))晶體結(jié)構(gòu)(穩(wěn)定結(jié)構(gòu))的半導(dǎo)體，是所有半導(dǎo)體器件的基本材料。常見的四價(jià)元素硅和鍺。2.雜質(zhì)半導(dǎo)體(20分鐘)n型半導(dǎo)體：在本征半導(dǎo)體中加入微量五價(jià)元素會(huì)增加自由電子的濃度，成為多數(shù)載流子(多載流子)，空穴成為少數(shù)載流子(少數(shù)載流子)。見圖(a)p型半導(dǎo)體：在本證書的半導(dǎo)體中加入微量三價(jià)元素，增加了空穴的濃度，使其成為多載流子，電子成為少數(shù)載流子。以空穴傳導(dǎo)為主要因素的雜志半導(dǎo)體稱為P型半導(dǎo)體。見圖(

3、b)3.PN結(jié)在p型和n型半導(dǎo)體之間的界面上形成的薄層是PN結(jié)。二.PN結(jié)的單一電導(dǎo)率(20分鐘)當(dāng)PN結(jié)加直流電壓時(shí)，它可以有一個(gè)大的正向擴(kuò)散電流，即它表現(xiàn)出低電阻，這就是所謂的PN結(jié)傳導(dǎo)；當(dāng)反向電壓施加到PN結(jié)時(shí)，只有小的反向漂移電流，表現(xiàn)出高電阻。我們關(guān)閉了PN結(jié)。這是PN結(jié)的單向?qū)щ娦浴?.正偏壓外加直流電壓(正向偏置)電源的正極連接到磷區(qū)，負(fù)極連接到氮區(qū)外部電場(chǎng)的方向與內(nèi)部電場(chǎng)的方向相反。外部電場(chǎng)減弱內(nèi)部電場(chǎng)耗盡層變窄擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)漂移多子擴(kuò)散形成正向電流(與外部電場(chǎng)方向相同)2.反偏壓添加反向電壓(反向偏置)。電源的正極連接到N區(qū)，負(fù)極連接到P區(qū)外部電場(chǎng)的方向與內(nèi)部電場(chǎng)的方向相同。外部電

4、場(chǎng)增強(qiáng)內(nèi)部電場(chǎng)耗盡層變寬漂移運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)少數(shù)載流子漂移形成反向電流三.半導(dǎo)體二極管的組成和類型(20分鐘)1.半導(dǎo)體二極管的組成具有相應(yīng)電極引線并封裝有外殼的PN結(jié)構(gòu)成半導(dǎo)體二極管。2.半導(dǎo)體二極管的類型(1)根據(jù)半導(dǎo)體材料的不同，二極管可分為硅二極管、鍺二極管和砷化鎵二極管。(2)根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，二極管可以分為三種類型：點(diǎn)接觸型、面接觸型和平面型二極管。點(diǎn)接觸二極管PN結(jié)面積小，結(jié)電容小，因此在高頻檢測(cè)和脈沖數(shù)字電路中主要用作開關(guān)元件。表面接觸二極管具有大的PN結(jié)面積和小的結(jié)電容，因此被廣泛應(yīng)用于低頻整流電路中。平面二極管的PN結(jié)面積有大有小。本課總結(jié)：1.在n型半導(dǎo)體中，自由電子是多數(shù)載流

5、子，熱激發(fā)形成的空穴是少數(shù)載流子。p型半導(dǎo)體，空穴是多數(shù)載流子，熱激發(fā)形成的自由電子是少數(shù)載流子2.PN結(jié)的單向?qū)щ娦砸馕吨?dāng)施加直流電壓時(shí)PN結(jié)導(dǎo)通，當(dāng)施加反向電壓時(shí)pn結(jié)截止。3.半導(dǎo)體二極管的組成：一個(gè)PN結(jié)加上相應(yīng)的電極引線，用管殼封裝。A當(dāng)直流電壓施加到PN結(jié)時(shí)，它是導(dǎo)通的。操作：P22 1，2，3當(dāng)施加反向電壓時(shí)，它處于斷開狀態(tài)教學(xué)反思：教學(xué)計(jì)劃教學(xué)時(shí)數(shù)：2教師：趙啟學(xué)教學(xué)時(shí)數(shù)：主題：半導(dǎo)體二極管教學(xué)目的：1、掌握半導(dǎo)體二極管的伏安特性和主要參數(shù)2.理解使用半導(dǎo)體二極管的常識(shí)教學(xué)重點(diǎn)：1 .二極管2的符號(hào)和主要參數(shù)。二極管的伏安特性教學(xué)難點(diǎn)：二極管的伏安特性教學(xué)類型：理論課教學(xué)方法

6、：講座、啟發(fā)式教學(xué)和觀察教學(xué)過程：引入新課程：回顧我們?cè)谏弦徽n1中學(xué)到的東西。在氮型半導(dǎo)體中，自由電子是多數(shù)載流子，熱激發(fā)形成的空穴是少數(shù)載流子。p型半導(dǎo)體，空穴是多數(shù)載流子，熱激發(fā)形成的自由電子是少數(shù)載流子。2.PN結(jié)的單向?qū)щ娦砸馕吨?dāng)施加直流電壓時(shí)PN結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)，當(dāng)施加反向電壓時(shí)pn結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)。3.半導(dǎo)體二極管的組成：一個(gè)PN結(jié)加上相應(yīng)的電極引線，用管殼封裝。(10分鐘)教授新的課程：一、半導(dǎo)體二極管的伏安特性(30分鐘)1.PN結(jié)伏安特性方程PN結(jié)兩端的電壓u和流經(jīng)PN結(jié)的電流I之間的關(guān)系：I=ISeUUT-1IS是PN結(jié)的反向飽和電流UT是溫度的等效電壓，UT26mVu和I在

7、正偏差中為正，在負(fù)偏差中為負(fù)積極偏見：UUT；i=iseuut；U=0反向偏差：UUT；我=-是2.二極管伏安特性曲線(1)積極特征當(dāng)施加的直流電壓較小時(shí)，外部電場(chǎng)不足以克服內(nèi)部電場(chǎng)對(duì)多重?cái)U(kuò)散的阻力，PN結(jié)仍處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)直流電壓大于死區(qū)電壓時(shí)，正向電流隨著直流電壓的增加而迅速上升。硅管的死區(qū)電壓一般約為0.5V，鍺管的死區(qū)電壓約為0.2v(2)反向特性在二極管電壓下，反向電流非常小(I-IS)，并且在很寬的反向電壓范圍內(nèi)幾乎是恒定的，所以這個(gè)電流值被稱為二極管的反向飽和電流結(jié)論：(1)二極管是非線性元件(2)二極管具有單一導(dǎo)電性(3)反向擊穿特性從圖1.1.7可以看出，當(dāng)反向電壓值增加到U

8、BR時(shí)，當(dāng)反向電壓加到反向電壓上時(shí)，電流和電壓之間的關(guān)系稱為二極管的反向特性。從圖1.1.7可以看出，當(dāng)二極管施加的反向值略微增加時(shí)，反向電流將急劇增加，這稱為反向擊穿，UBR為反向擊穿電壓。利用二極管的反向擊穿特性，它們可以制成齊納二極管，但普通二極管不允許在反向擊穿區(qū)工作3.溫度對(duì)二極管特性的影響二極管對(duì)溫度非常敏感。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著溫度的升高，二極管的正向壓降減小，正向伏安特性向左移動(dòng)，即二極管的正向壓降具有負(fù)溫度系數(shù)(約-2mV/)；隨著溫度的升高，反向飽和電流將增加，反向伏安特性將下降。溫度每升高10，反向電流將增加一倍二：半導(dǎo)體二極管使用的一般知識(shí)(30分鐘)1.二極管型號(hào)國(guó)產(chǎn)二

9、極管模型由五部分組成，符號(hào)含義見表1.1.1。表1.1.12.二極管的主要參數(shù)(1)最大整流電流最大整流電流IFM是指當(dāng)二極管長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作時(shí)，允許通過二極管的最大正向電流的平均值。(2)最大反向電壓URM施加在二極管上的最大允許反向電壓。(3)反向飽和電流它是指管道未破裂時(shí)的反向電流值。值越小，二極管的單向?qū)щ娦栽胶?。另?4)最高工作頻率fM:主要取決于PN結(jié)的結(jié)電容大小。理想二極管：正向電阻為零，正向?qū)ǘ搪罚雎哉驂航?；反向電阻為無窮大，反向截止為開路，反向漏電流被忽略。3.二極管pi的判斷將紅色和黑色探針分別連接到二極管的兩個(gè)電極上。如果測(cè)得的電阻值很小(低于幾千歐姆)，連接到黑色

10、探針的電極是二極管的陽(yáng)極，連接到紅色探針的電極是二極管的陰極；如果測(cè)得的電阻值很大(幾百千歐姆以上)，連接到黑色探針的電極是二極管的負(fù)電極，連接到紅色探針的電極是二極管的正電極。(2)質(zhì)量判斷如果測(cè)得的反向電阻很大(幾百千歐姆以上)，而測(cè)得的正向電阻很小(幾千歐姆以下)，則表明二極管性能良好。如果測(cè)得的反向電阻和正向電阻較小，則表明二極管短路和損壞。如果測(cè)得的反向電阻和正向電阻都很大，則表明二極管損壞。本課總結(jié)：(10分鐘)1.半導(dǎo)體二極管的伏安特性：硅管的死區(qū)電壓一般約為0.5V，鍺管的死區(qū)電壓約為0.2v2.二極管的主要參數(shù)：最大整流電流最大反向電壓URM最大工作頻率fM反向飽和電流3.半

11、導(dǎo)體二極管的測(cè)量(1)反向電阻很大，正向電阻很小，二極管性能好(2)如果測(cè)得的反向電阻和正向電阻很小，則表明二極管短路損壞。(3)如果測(cè)得的反向電阻和正向電阻都很大，則表明二極管損壞。(10分鐘)作業(yè)：P22問題1、2和3黑板設(shè)計(jì)：二極管的伏安特性和常識(shí)伏安特性：I=ISeUUT-1硅管：0.5伏，鍺管：0.2伏主要參數(shù)：最大整流電流最大反向電壓URM最大工作頻率fM反向飽和電流操作：教學(xué)反思：教學(xué)計(jì)劃教學(xué)時(shí)數(shù)：2教師：趙啟學(xué)教學(xué)時(shí)數(shù)：半導(dǎo)體二極管的基本應(yīng)用教學(xué)目的：1、掌握半導(dǎo)體二極管的電路模型2.掌握單橋整流濾波電路的工作原理3.了解硅整流器組合管教學(xué)重點(diǎn)：1 .二極管2的電路模型。單相橋

12、式整流濾波電路原理教學(xué)難點(diǎn)：?jiǎn)蜗鄻蚴秸鳛V波電路原理教學(xué)類型：理論課教學(xué)方法：講授法教學(xué)過程：引入新課程：復(fù)習(xí)最后一課的內(nèi)容，二極管的單次電導(dǎo)率，二極管的伏安特性，二極管的測(cè)量和參數(shù)，根據(jù)二極管的伏安特性圖(10分鐘)畫出二極管的電路模型圖教授新的課程：一、半導(dǎo)體二極管電路模型(30分鐘)1.理想模型：相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)2.恒定壓降模型UF不隨電流變化，硅管的UF為0.7，鍺管的UF為0.2。更接近實(shí)際的二極管。3.實(shí)際應(yīng)用示例1.2.1二極管的電路圖如圖1.2.3所示。嘗試分別用二極管的理想模型和恒定壓降模型計(jì)算回路中的電流ID和輸出電壓U0。讓二極管成為硅管。解決方法：首先，需要通過計(jì)算(或觀

13、察)二極管不導(dǎo)通時(shí)陽(yáng)極和陰極之間的點(diǎn)差來判斷二極管是處于導(dǎo)通還是截止?fàn)顟B(tài)。如果電位差大于二極管所需的導(dǎo)通電壓，這意味著二極管由于正向偏置而導(dǎo)通；如果電位差小于二極管的導(dǎo)通電壓，則二極管處于反向偏置狀態(tài)。在這個(gè)例子中，從圖1.2.3可以看出，當(dāng)二極管d不導(dǎo)通時(shí)，陽(yáng)極電勢(shì)Ua=-12V，陰極電勢(shì)Ub=-16V，那么陰極和陽(yáng)極之間的電勢(shì)差為4V，這導(dǎo)致導(dǎo)通。Uab=Ua-Ub=-12V - 16V=4VUF=0.7V1.使用理想的模型二極管D導(dǎo)通，其管壓降為0，因此ID=URR=-US1 US2R=(-12 16)Vv2 k=2mAU0=-US1=-12V第二：使用恒定壓降模型二極管d導(dǎo)通，且UF=

14、0.7V，因此：ID=URR=-US1 US2-UFR=(-12 16-0，7)V2k=1.65毫安U0=IDR0-US2=1.65毫安2千歐-12V=-12.7伏練習(xí)：二極管的電路圖如圖所示。嘗試分別用二極管的理想模型和恒壓降模型計(jì)算回路中的電流ID和輸出電壓U0。讓二極管成為鍺管。二：?jiǎn)螛蛘鳛V波電路(30分鐘)1.單橋整流電路(1)簡(jiǎn)要介紹二極管的單向?qū)щ娦裕缓螽嫵?2)說明整流電路的功能：將交流電轉(zhuǎn)換成直流電。然后談?wù)劷涣麟姷奶匦裕弘娏?或電壓)的大小和方向隨時(shí)間變化(3)談?wù)搶⒔涣麟娹D(zhuǎn)換為DC的過程。為了簡(jiǎn)化討論，我們可以將交流電分為正半周和負(fù)半周：正半周(正下方和負(fù)下方)和負(fù)半周

15、(正下方和負(fù)上方)。正半周：是正的和負(fù)的，此時(shí)將產(chǎn)生下圖中紅線所示的電流。負(fù)載電流方向：從上到下；電壓方向：向上正，向下負(fù)負(fù)半周期：是正的和負(fù)的。此時(shí)，將產(chǎn)生下圖中綠線所示的電流。負(fù)載電流方向：從上到下；電壓方向：向上正，向下負(fù)設(shè)置電力變壓器次級(jí)繞組的電壓u2=2U2sint負(fù)載電流和電壓值：U0=22U2=0.9U2I0=U0RL=0.9U2RL標(biāo)識(shí)=12I0=0.45U2RLUDRM=U2M=2U2例1.3.1有一個(gè)單橋式整流電路，輸出40V DC電壓和2A DC電流，交流電源電壓為220V。盡量選擇整流二極管:電壓表的二次電壓有效值為U2=U00.9=1.11U0=1.1140V伏=44.4伏反向最大電壓：2U2=244.4伏=62.8伏二次懸浮的平均電流：ID=12I0=122A=1A三：硅整流組合管本課總結(jié)：1.理想模型：相當(dāng)于