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“二极管的识别与检测”教学设计
多余电子
环节3 环节4
评 价
作
业
图1-1-2 N型半导体中的共价键
结束语
环节1:感知二极管的单向导电性
【认知】半导体与PN结的基本知识
目 标 内 容 环节1 环节2
一、半导体的基本知识
3. 杂质半导体 • (1)N(电子)型半导体 • 这种半导体主要靠电子导电, 故称为电子型半导体,简称N 型半导体。 • N 型半导体中的自由电子为多 数载流子(简称多子),空穴 为少数载流子(简称为少子) ,如图1-1-3所示。
环节3 环节4
评 价
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作
业
结束语
图1-1-1 本征半导体中的共价键
环节1:感知二极管的单向导电性
【认知】半导体与PN结的基本知识
目 标 内 容 环节1 环节2
一、半导体的基本知识
3. 杂质半导体
• (1)N(电子)型半导体
• 在本征半导体中掺入微量5价 元素如磷(P),则每个杂质 原子在与相邻四个硅原子组成 共价键的同时,多余一个价电 子,该电子不受共价键束缚, 极易成为自由电子,如图1-1-2 所示。
-
结束语
图1-1-8 二极管的死区特性
环节2:认知二极管
【知识链接二】二极管的伏安特性与参数
目 标 内 容 环节1 环节2
一、二极管的伏安特性
1. 正向特性 (2)导通 当二极管两端 的电压超过死区电压后,管子 开始导通,如图1-1-9所示。 二极管呈现恒压特性,此时的 电压称为导通压降,用符号 UD 表示。
环节3 环节4
评 价
作
业
图1-1-6 几种常用二极管的实物图
结束语
环节2:认知二极管
【知识链接一】二极管的结构与符号
二 、二极管的符号
目 标 内 容 环节1 环节2
二极管的图形符号与文字符号如图1-1-7 所示。 其中:箭头(红色所示)所指,代表正向电压的方向。
a
环节3 环节4
评 价
阳极 (正极) VD 阴极 (负极)
二极管的识别与检测
ER JI GUAN DE SHI BIE YU JIAN CE
作者:李传珊
二极管的识别与检测
教学目标
目 标 内 容 环节1 环节2
•1. 专业能力 了解二极管的单向导电性;了解二极管的 结构、电路符号、引脚、伏安特性、主要参数;了解硅稳 压管、发光二极管、光电二极管、变容二极管等特殊二极 管的外形特征、功能和实际应用;了解二极管的型号命名 方法,会根据应用场合选用二极管;了解二极管的主要参 数;会识别二极管;会用万用表检测二极管。 •2. 方法能力 在知识探究和技能实训过程中体验成功的 乐趣,培养专业学习兴趣;通过资料查阅练习,培养自主 学习能力;在观察演示实验及检测二极管的过程中,培养 观察问题、分析和解决问题的能力。 •3. 社会能力 在小组合作式教学过程中培养团队合作意 识和相互协作能力;在二极管的检测过程中,培养实事求 是的科学精神;在模拟生产场景中体验企业文化,培养产 品意识、质量意识和安全意识。
环节2:认知二极管
【知识链接三】二极管的种类与型号
二、 二极管的型号
目 标 内 容 环节1 环节2
环节3 环节4
评 价
作
业
结束语
1. 2CZ21E型管是 硅 材料制成的,其用途为 整 流 。 2. 2CZ21E型管的参数 I FM = 0.3 A;U RM = 1000 V。 3. 利用互联网,了解1N4001、PS206型管的应用场合及生产厂家。
【认知】半导体与PN结的基本知识
目 标 内 容 环节1 环节2
一、半导体的基本知识
1. 半导体
• 自然界中的物质按其导电性能可分为导体、半导体和 绝缘体。
环节3 环节4
评 价
• 半导体材料有硅(Si)、锗(Ge)等。
• 半导体的三大特性:光敏性、热敏性与掺杂性。
作
业
结束语
环节1:感知二极管的单向导电性
环节3 环节4
评 价
+ + + + + + + + + + + +
图1-1-3 N型半导体中的载流子
作
业
结束语
环节1:感知二极管的单向导电性
【认知】半导体与PN结的基本知识
目 标 内 容 环节1 环节2
一、半导体的基本知识
新生空穴
3. 杂质半导体 • (2)P(空穴)型半导体 • 在本征半导体中掺入微量 三价元素如硼(B),则每 个杂质原子在与相邻四个 硅原子组成共价键时,将 自然形成一个空穴,从而 使杂质半导体中的空穴浓 度大大提高,如图1-1-4所 示。
环节3 环节4
评 价
作
业
结束语
二极管的识别与检测
环节1 : 感知二极管的单向导电性 环节2 : 认知二极管
目 标 内 容 环节1 环节2
环节3 : 识别二极管 环节4: 检测二极管
结构 符号 参数 种类 二极管 二极管 的识别 的检测 指针式万用表的使用 单向导电性 伏安特性
环节3 环节4
评 价
作
环节2:认知二极管
【知识链接二】二极管的伏安特性与参数
目 标 内 容 环节1 环节2
一、二极管的伏安特性
2. 反向特性
(2)击穿 当过C点继续增大反 向电压时,反向电流在 D 点处 - 50 - 30 突然上升,这种现象称为反向击 穿,如图 1-1-11 所示。 UR /V C D *发生击穿时的电压称为反向击 穿电压(用符号 UBR 表示)。
业
型号
数字式万用表的使用
结束语
PN结的基本知识 半导体的基本知识
教学重点 教学难点
环节1:感知二极管的单向导电性
【演示实验】
目 标 内 容 环节1 环节2
环节3 环节4
评 价
视频--二极管的单向导电性实验
【观察与思考】上述实验说明什么问题? 【实验结论】二极管具有 单向导电性!
作
业
结束语
环节1:感知二极管的单向导电性
IF/mA 锗管 硅管
环节3 环节4
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32B - 50 - 30 -101 - O A UR /V C 0.1 0.5 UF /V -10 D -20 -
作
业
结束语
*小功率硅管的导通压降约为 0.7 V;锗管的导通压降约为 0.3 V。
IR / A μ
图1-1-9 二极管的导通特性
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环节2:认知二极管
图1-1-4 P型半导体中的共价键
环节3 环节4
评 价
作
业
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环节1:感知二极管的单向导电性
【认知】半导体与PN结的基本知识
目 标 内 容 环节1 环节2
一、半导体的基本知识
3. 杂质半导体 • (2)P(空穴)型半导体 • 这种杂质半导体主要靠空 穴导电,故称为空穴型半 导体,简称P型半导体。 • P型半导体中的空穴为多数 载流子(简称多子),自 由电子为少子,如图1-1-5 所示。
【认知】半导体与PN结的基本知识
目 标 内 容 环节1 环节2
一、半导体的基本知识
2. 本征半导体
• 纯净、不含杂质的单晶体 结构的半导体,叫本征半 导体。
• 半导体中的共价键结构, 如图1-1-1所示。 • 载流子的形成:价电子受 激发成为自由电子,同时 形成空穴。
+4 价 电 子
+4
+4
共 价 键
作
业
结束语
环节4:检测二极管
目 标 内 容 环节1 环节2
环节3 环节4
评 价
作
业
结束语
视频--用指针式万用表检 测二极管的极性
视频--用数字式万用表检测 二极管的极性和材料
环节4:检测二极管
目 标 内 容 环节1 环节2
环节3 环节4
评 价
1. 用指针式万用表检测标识不明的二极管,判断管脚极性,填写表 1-2 。 2. 用数字式万用表检测标识不明的二极管,判断材料类型及管脚极 性,填写表1-2 。 3. 将检测后的二极管对应粘贴在表1-2中。
动画模拟: PN结的单向导电性
环节3 环节4
评 价
作
业
结束语
环节2: 认知二极管
【知识链接一】二极管的结构与符号
目 标 内 容 环节1 环节2
一、 二极管的结构
二极管由一个PN结构成,从 P 区和N区各引出一个电 极,再加以封装。从P区引出的电极称为阳极(又称正极, 用符号 a 表示),从N区引出的电极称为阴极(又称负极, 用符号 k 表示)。 图1-1-6 所示,为几种常用二极管的实物图。
动画模拟: PN结的形成
环节3 环节4
评 价
作
业
结束语
环节1:感知二极管的单向导电性
【认知】半导体与PN结的基本知识
目 标 内 容 环节1 环节2
二、PN结的基本知识
2. PN 结的单向导电性
PN结就像一个阀门,正向偏置 时,电阻很小,正向电流较大, 处于导通状态;反向偏置时,电 阻很大,电流几乎不能通过,处 于截止状态。这就是PN结的单 向导电性。
目 标 内 容 环节1 环节2
二 、 二极管的主要参数
1. 最大整流电流 IFM 是指二极管长时间使用时,允许流 过二极管的最大正向平均电流。
2. 最高反向工作电压电压 URM 是指二极管长期运行时, 允许承受的最高反向电压。一般取反向击穿电压的一 半或三分之一。 3. 最大反向电流电流 IRM 是指二极管上加最高反向工作 电压时的反向电流值。反向电流大,说明二极管的单 向导电性能差,并且受温度影响大。