電子技術(shù)課件：識(shí)別與檢測(cè)常用電子元器件

識(shí)別與檢測(cè)常用電子元器件電子技術(shù)

電子元器件是電子技術(shù)中的基本元素。任何一種電子裝置，都由這些電子元器件合理、和諧、巧妙地組合而成。特別是近年來，傳統(tǒng)電子元器件的更新?lián)Q代，新型元器件層出不窮，客觀地說，不了解這些元器件的性能和規(guī)格，就難以適應(yīng)當(dāng)代電子技術(shù)的發(fā)展。本項(xiàng)目主要研究半導(dǎo)體二極管和晶體管及其簡(jiǎn)單測(cè)試、場(chǎng)效應(yīng)晶體管的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、特征曲線以及主要參數(shù)。為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)提供必要的基礎(chǔ)知識(shí)。剖析

1.知識(shí)目標(biāo)（1）半導(dǎo)體的基本知識(shí)；（2）二極管、晶體管的結(jié)構(gòu)及主要參數(shù)；（3）使用萬用表對(duì)二極管、晶體管進(jìn)行檢測(cè)和質(zhì)量判別的方法。2.技能目標(biāo)（1）會(huì)使用萬用表檢測(cè)二極管的質(zhì)量及判斷電極；（2）會(huì)使用萬用表檢測(cè)晶體管的質(zhì)量及判斷電極。目標(biāo)3.素養(yǎng)目標(biāo)（1）在信息收集階段，能夠在教師引導(dǎo)下完成每個(gè)任務(wù)相關(guān)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，并能舉一反三；（2）在任務(wù)計(jì)劃階段，要總體考慮電路布局與連接規(guī)范，使電路美觀實(shí)用；（3）在任務(wù)實(shí)施階段，要首先具備健康管理能力，即注意安全用電和勞動(dòng)保護(hù)，同時(shí)注重6S（整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng)和安全）的養(yǎng)成和環(huán)境保護(hù)；（4）專心專注、精益求精貫穿任務(wù)完成始終，不懼失?。唬?）小組成員間要做好分工協(xié)作，注重溝通和能力訓(xùn)練。目標(biāo)識(shí)別與檢測(cè)常用電子元器件任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管任務(wù)1.2識(shí)別與檢測(cè)晶體管目錄CONTENTS0102任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管1思考與提升任務(wù)小結(jié)任務(wù)實(shí)施方案創(chuàng)新任務(wù)考核任務(wù)分析知識(shí)鏈接任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)導(dǎo)入我們的生活離不開電子產(chǎn)品，如電視機(jī)、計(jì)算機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、手機(jī)、音響設(shè)備等，這些電子產(chǎn)品都是由二極管、晶體管以及其他電子元器件構(gòu)成的。本任務(wù)學(xué)習(xí)識(shí)別與檢測(cè)二極管。任務(wù)分析二極管是電子線路中最常用的半導(dǎo)體器件，它是由一個(gè)PN結(jié)加上管殼封裝而成，具有單向?qū)щ娦裕寒?dāng)外加正向電壓時(shí)，二極管導(dǎo)通；當(dāng)外加反向電壓時(shí)，二極管截止。通過用萬用表檢測(cè)其正、反向電阻值，可以判別出二極管的電極，還可估測(cè)出二極管的好壞。查閱電子元器件手冊(cè)，正確選用二極管。任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管知識(shí)鏈接1.1.1半導(dǎo)體基本知識(shí)1.1.2晶體二極管的結(jié)構(gòu)及伏安特性1.1.3二極管的應(yīng)用1.1.4特殊用途的二極管任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管1.1.1半導(dǎo)體基本知識(shí)任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管知識(shí)鏈接一、導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體物質(zhì)按其導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱，可分為導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體。1.導(dǎo)體：導(dǎo)電能力很強(qiáng)的物質(zhì)。如低價(jià)元素銅、鐵、鋁等。2.絕緣體：導(dǎo)電能力很弱，基本上不導(dǎo)電的物質(zhì)。如高價(jià)惰性氣體和橡膠、陶瓷、塑料等高分子材料等。3.半導(dǎo)體：導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)。如硅、鍺等四價(jià)元素。任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管知識(shí)鏈接

半導(dǎo)體的最外層電子數(shù)一般為4個(gè)，在常溫下存在的自由電子數(shù)介于導(dǎo)體和絕緣體之間，因而在常溫下半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力也是介于導(dǎo)體和絕緣體之間。常用的半導(dǎo)體材料有硅、鍺、硒等。

++Si(硅原子)Ge(鍺原子)1.1.1半導(dǎo)體基本知識(shí)任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管知識(shí)鏈接

最常用的半導(dǎo)體為硅(Si)和鍺(Ge)。它們的共同特征是四價(jià)元素，即每個(gè)原子最外層電子數(shù)為4個(gè)。硅原子和鍺原子的簡(jiǎn)化模型圖Si+4Ge+4因?yàn)樵映孰娭行?，所以?jiǎn)化模型圖中的原子核只用帶圈的+4符號(hào)表示即可。1.1.1半導(dǎo)體基本知識(shí)任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管知識(shí)鏈接

本征半導(dǎo)體原子核最外層的價(jià)電子都是4個(gè)，稱為四價(jià)元素，它們排列成非常整齊的晶格結(jié)構(gòu)。每一個(gè)原子均與相鄰的四個(gè)原子結(jié)合，即與相鄰四個(gè)原子的價(jià)電子兩兩組成電子對(duì)，構(gòu)成共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)。＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4實(shí)際上半導(dǎo)體的晶格結(jié)構(gòu)是三維的。晶格結(jié)構(gòu)共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)1.本征半導(dǎo)體純凈的不含任何雜質(zhì)、晶體結(jié)構(gòu)排列整齊的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。1.1.1半導(dǎo)體基本知識(shí)＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4從共價(jià)鍵晶格結(jié)構(gòu)來看，每個(gè)原子外層都具有8個(gè)價(jià)電子。但價(jià)電子是相鄰原子共用，所以穩(wěn)定性并不能象絕緣體那樣好。在游離走的價(jià)電子原位上留下一個(gè)不能移動(dòng)的空位，叫空穴。

受光照或溫度上升影響，共價(jià)鍵中價(jià)電子的熱運(yùn)動(dòng)加劇，一些價(jià)電子會(huì)掙脫原子核的束縛游離到空間成為自由電子。

由于熱激發(fā)而在晶體中出現(xiàn)電子空穴對(duì)的現(xiàn)象稱為本征激發(fā)。

本征激發(fā)的結(jié)果，造成了半導(dǎo)體內(nèi)部自由電子載流子運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生，由此本征半導(dǎo)體的電中性被破壞，使失掉電子的原子變成帶正電荷的離子。

由于共價(jià)鍵是定域的，這些帶正電的離子不會(huì)移動(dòng)，即不能參與導(dǎo)電，成為晶體中固定不動(dòng)的帶正電離子。＋＋＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4受光照或溫度上升影響，共價(jià)鍵中其它一些價(jià)電子直接跳進(jìn)空穴，使失電子的原子重新恢復(fù)電中性。

價(jià)電子填補(bǔ)空穴的現(xiàn)象稱為復(fù)合。

參與復(fù)合的價(jià)電子又會(huì)留下一個(gè)新的空位，而這個(gè)新的空穴仍會(huì)被鄰近共價(jià)鍵中跳出來的價(jià)電子填補(bǔ)上，這種價(jià)電子填補(bǔ)空穴的復(fù)合運(yùn)動(dòng)使本征半導(dǎo)體中又形成一種不同于本征激發(fā)下的電荷遷移，為區(qū)別于本征激發(fā)下自由電子載流子的運(yùn)動(dòng)，我們把價(jià)電子填補(bǔ)空穴的復(fù)合運(yùn)動(dòng)稱為空穴載流子運(yùn)動(dòng)。

半導(dǎo)體與金屬導(dǎo)體導(dǎo)電機(jī)理本質(zhì)上的區(qū)別：金屬導(dǎo)體中只有自由電子一種載流子參與導(dǎo)電；而半導(dǎo)體中則是由本征激發(fā)產(chǎn)生的自由電子和復(fù)合運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的空穴兩種載流子同時(shí)參與導(dǎo)電。兩種載流子電量相等、符號(hào)相反，電流的方向?yàn)榭昭ㄟ\(yùn)動(dòng)的方向即自由電子運(yùn)動(dòng)的反方向。＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4

半導(dǎo)體內(nèi)部，自由電子和空穴的運(yùn)動(dòng)總是共存的，且在一定溫度下達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管知識(shí)鏈接半導(dǎo)體具有光敏性、熱敏性和摻雜性的獨(dú)特性能，因此在電子技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。光敏性——半導(dǎo)體受光照后，其導(dǎo)電能力大大增強(qiáng)；熱敏性——受溫度的影響，半導(dǎo)體導(dǎo)電能力變化很大；摻雜性——在半導(dǎo)體中摻入少量特殊雜質(zhì)，其導(dǎo)電能力極大地增強(qiáng)；半導(dǎo)體材料的獨(dú)特性能是由其內(nèi)部的導(dǎo)電機(jī)理所決定的。2.半導(dǎo)體的特性1.1.1半導(dǎo)體基本知識(shí)

在本征半導(dǎo)體摻入某種元素的微量雜質(zhì)，將使摻雜后的雜質(zhì)半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能大大增強(qiáng)。+五價(jià)元素磷(P)＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4P摻入磷雜質(zhì)的硅半導(dǎo)體晶格中，自由電子的數(shù)量大大增加。因此自由電子是這種半導(dǎo)體的導(dǎo)電主流。

在室溫情況下，本征硅中的磷雜質(zhì)等于10-6數(shù)量級(jí)時(shí)，電子載流子的數(shù)目將增加幾十萬倍。摻入五價(jià)元素的雜質(zhì)半導(dǎo)體由于自由電子多而稱為電子型半導(dǎo)體，也叫做N型半導(dǎo)體。3.雜質(zhì)半導(dǎo)體＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4三價(jià)元素硼(B)B+摻入硼雜質(zhì)的硅半導(dǎo)體晶格中，空穴載流子的數(shù)量大大增加。因此空穴是這種半導(dǎo)體的導(dǎo)電主流。

摻入三價(jià)元素的雜質(zhì)半導(dǎo)體，由于空穴載流子的數(shù)量大大于自由電子載流子的數(shù)量而稱為空穴型半導(dǎo)體，也叫做P型半導(dǎo)體。在P型半導(dǎo)體中，多數(shù)載流子是空穴，少數(shù)載流子是自由電子，而不能移動(dòng)的離子帶負(fù)電。－任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管知識(shí)鏈接

不論是N型半導(dǎo)體還是P型半導(dǎo)體，其中的多子和少子的移動(dòng)都能形成電流。但是，由于多子的數(shù)量遠(yuǎn)大于少子的數(shù)量，因此雜質(zhì)半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能主要取決于多子濃度。多子濃度主要取決于摻雜濃度。注意：摻入雜質(zhì)后雖然形成了N型或P型半導(dǎo)體，但整個(gè)半導(dǎo)體晶體仍然呈電中性。1.1.1半導(dǎo)體基本知識(shí)任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管知識(shí)鏈接4.PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?/p>

PN結(jié)形成的過程中，多數(shù)載流子的擴(kuò)散和少數(shù)載流子的漂移共存。開始時(shí)多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)占優(yōu)勢(shì)，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的結(jié)果使PN結(jié)加寬，內(nèi)電場(chǎng)增強(qiáng)；另一方面，內(nèi)電場(chǎng)又促使了少子的漂移運(yùn)動(dòng)：削弱了內(nèi)電場(chǎng)，使PN結(jié)變窄。最后，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和漂移運(yùn)動(dòng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，空間電荷區(qū)的寬度基本穩(wěn)定，即PN結(jié)形成。1.1.1半導(dǎo)體基本知識(shí)P區(qū)N區(qū)空間電荷區(qū)變窄i外電場(chǎng)方向內(nèi)電場(chǎng)方向PN結(jié)的正向偏置P區(qū)N區(qū)空間電荷區(qū)變寬外電場(chǎng)方向內(nèi)電場(chǎng)方向PN結(jié)的反向偏置1.1.2晶體二極管的結(jié)構(gòu)及伏安特性任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管知識(shí)鏈接箭頭指向?yàn)槎O管正向?qū)娏鞣较?，使用二極管時(shí)，必須注意極性不能接反，否則電路非但不能正常工作，還有毀壞管子和其他元件的可能。1.半導(dǎo)體二極管基本結(jié)構(gòu)

二極管的類型點(diǎn)接觸型：結(jié)面積小，適用于高頻檢波、脈沖電路及計(jì)算機(jī)中的開關(guān)元件。外殼觸絲N型鍺片正極引線負(fù)極引線N型鍺面接觸型：結(jié)面積大，適用于低頻整流器件。負(fù)極引線底座金銻合金PN結(jié)鋁合金小球正極引線任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管知識(shí)鏈接1.1.2晶體二極管的結(jié)構(gòu)及伏安特性任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管知識(shí)鏈接負(fù)極引線P型硅二氧化硅層PN結(jié)正極引線平面型：PN結(jié)面積可大可小，用在高頻整流和開關(guān)電路中二極管的類型1.1.2晶體二極管的結(jié)構(gòu)及伏安特性2.二極管的伏安特性U(V)0.500.8-50-25I(mA)204060

(

A)4020

二極管的伏安特性是指流過二極管的電流與兩端所加電壓的函數(shù)關(guān)系。

二極管的伏安特性呈非線性，特性曲線上大致可分為四個(gè)區(qū)：2.外加正向電壓超過死區(qū)電壓(硅管0.5V，鍺管0.1V)時(shí)，內(nèi)電場(chǎng)大大削弱，正向電流迅速增長(zhǎng)，二極管進(jìn)入正向?qū)▍^(qū)。硅二極管的正向?qū)妷杭s為0.7V，鍺二極管的正向?qū)妷杭s為0.3V。死區(qū)正向?qū)▍^(qū)反向截止區(qū)1.當(dāng)外加正向電壓很低時(shí)，由于外電場(chǎng)還不能克服PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)對(duì)多數(shù)載流子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的阻力，故正向電流很小，幾乎為零。這一區(qū)域稱之為死區(qū)。4.外加反向電壓超過反向擊穿電壓UBR時(shí)，反向電流突然增大，二極管失去單向?qū)щ娦?，進(jìn)入反向擊穿區(qū)。反向擊穿區(qū)3.反向截止區(qū)內(nèi)反向飽和電流很小，可近似視為零值。任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管知識(shí)鏈接3.二極管的主要參數(shù)1）最大整流電流IFM：指二極管長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，允許通過的最大正向平均電流。其大小由PN結(jié)的結(jié)面積和外界散熱條件決定。2）最高反向工作電壓URM：指二極管長(zhǎng)期安全運(yùn)行時(shí)所能承受的最大反向電壓值。一般取擊穿電壓的一半作為最高反向工作電壓值。3）反向電流IR：指二極管未擊穿時(shí)的反向電流。IR值越小，二極管的單向?qū)щ娦栽胶?。反向電流隨溫度芙蓉變化而變化較大。4）最大工作頻率fM：此值由PN結(jié)的結(jié)電容大小決定。若二極管的工作頻率超過該值，則二極管的單向?qū)щ娦阅軐⒆兊幂^差。1.1.2晶體二極管的結(jié)構(gòu)及伏安特性任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管知識(shí)鏈接4.二極管的識(shí)別與檢測(cè)（1）二極管的型號(hào)命名第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分用阿拉伯?dāng)?shù)字表示器件的電極數(shù)目用漢語拼音字母表示器件的材料和極性用漢語拼音字母表示器件的類型用阿拉伯?dāng)?shù)字表示序號(hào)用漢語拼音字母表示規(guī)格號(hào)1.1.2晶體二極管的結(jié)構(gòu)及伏安特性任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管知識(shí)鏈接（2）萬用表檢測(cè)普通二極管的極性

萬用表測(cè)量二極管極性是根據(jù)二極管正向電阻小，反向電阻大的特點(diǎn)，用萬用表的R×100或R×1k檔測(cè)量二極管的正、反向電阻。若兩次阻值相差很大，說明該二極管性能良好。并根據(jù)測(cè)量電阻小的那次的表棒接法，判斷出與黑表棒連接的是二極管的正極，與紅表棒連接的是二極管的負(fù)極。1.1.2晶體二極管的結(jié)構(gòu)及伏安特性1.1.3二極管的應(yīng)用任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管知識(shí)鏈接當(dāng)ui>US時(shí)，二極管導(dǎo)通，uo=USuitUSuoUSVD導(dǎo)通VD導(dǎo)通VD截止t當(dāng)ui<US時(shí)，二極管截止，uo=uiuo=USuo=uiVD截止VD截止（1）限幅電路任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管知識(shí)鏈接1.當(dāng)輸入端A點(diǎn)電位VA<V＋，二極管VD正偏導(dǎo)通，若忽略二極管的管壓降，VF=VA。2.當(dāng)輸入端A點(diǎn)電位VA>V＋，二極管VD反偏截止，電阻R上無電流通過，VF=V＋。VA<V＋VF=VAVA>V＋VF=V＋將電路中某點(diǎn)電位值鉗制在一個(gè)固定數(shù)值上，而不受負(fù)荷變動(dòng)影響的電路稱為鉗位電路。（2）鉗位電路1.1.3二極管的應(yīng)用【例1-1】已知二極管限幅電路中輸入電壓，圖1-13（a）中VD1、VD2為硅管，其正向?qū)▔航稻鶠?.7V。試畫出輸出電壓的波形。（a）電路圖（b）波形圖圖1-13二極管雙向限幅電路由上述分析結(jié)果可畫出輸出電壓波形，如圖1-13（b）所示。顯然該電路中的二極管起到了將輸出電壓限幅在-0.7～+0.7V的作用。1.1.4特殊用途的二極管任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管I(mA)403020100-5-10-15-20(μA)0.40.8－12－8－4U(V)

穩(wěn)壓二極管的反向電壓幾乎不隨反向電流的變化而變化，這就是穩(wěn)壓二極管的顯著特性。D

穩(wěn)壓二極管是一種特殊的面接觸型二極管，其反向擊穿可逆。正向特性與普通二極管相似反向擊穿特性ΔIZΔUZ1.

穩(wěn)壓二極管實(shí)物圖圖符號(hào)及文字符號(hào)

顯然穩(wěn)壓管的伏安特性曲線比普通二極管的更加陡峭。知識(shí)鏈接任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管

為了發(fā)揮穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓作用，在使用時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：1）穩(wěn)壓管使用時(shí)必須加反向電壓即正極接低電位，負(fù)極接高電位。2）穩(wěn)壓管在電路中應(yīng)與被穩(wěn)壓的負(fù)載并聯(lián)連接。3）為防止穩(wěn)壓管反向工作電流超過最大值而過熱損壞，使用時(shí)必須串聯(lián)限流電阻。汽車儀表穩(wěn)壓電路

1.1.4

特殊用途的二極管知識(shí)鏈接

發(fā)光二極管是一種能把電能直接轉(zhuǎn)換成光能的固體發(fā)光元件。發(fā)光二極管和普通二極管一樣，管芯由PN結(jié)構(gòu)成，具有單向?qū)щ娦?。?shí)物圖圖符號(hào)和

文字符號(hào)D

發(fā)光管正常工作時(shí)應(yīng)正向偏置，因發(fā)光管屬于功率型器件，因此死區(qū)電壓較普通二極管高，其正偏工作電壓至少要在1.3V以上。2.發(fā)光二極管任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管1.1.4

特殊用途的二極管知識(shí)鏈接3.光電二極管

PN結(jié)頂部由玻璃窗口的金屬材料封裝或用透明樹脂封裝，以便于接受光的照射。在PN結(jié)受到光線照射時(shí)，可以激發(fā)產(chǎn)生電子空穴對(duì)，從而提高了少數(shù)載流子的濃度。無光照時(shí)，反向電流很??；有光照時(shí)，反向電流急劇增加，且光照越強(qiáng)，反向電流越大。任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管1.1.4

特殊用途的二極管知識(shí)鏈接任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管任務(wù)實(shí)施1.辨別二極管極性2.檢測(cè)二極管指針式萬用表測(cè)量結(jié)果記錄表1-2中；數(shù)字式萬用表測(cè)試結(jié)果記錄表1-3中。

二極管型號(hào)萬用表檔位正向電阻反向電阻1N4007R×100

R×1k

2AP9R×100

R×1k

表1-2

指針式萬用表測(cè)試二極管的測(cè)試結(jié)果二極管型號(hào)二極管的狀態(tài)數(shù)字式萬用表的顯示結(jié)果1N4007正偏

反偏

2AP9正偏

反偏

表1-3

數(shù)字式萬用表測(cè)試二極管的測(cè)試結(jié)果任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管任務(wù)實(shí)施由教師準(zhǔn)備不同型號(hào)的二極管5只，其中有一部分是性能不正常的二極管（如短路、斷路或者性能變壞），由學(xué)生運(yùn)用指針式萬用表進(jìn)行測(cè)量，判斷二極管的工作情況，并將測(cè)量結(jié)果和判斷結(jié)果填入表1-4中。序號(hào)正向電阻反向電阻質(zhì)量好壞檔位電阻值檔位電阻值好短路斷路1

2

3

4

5

表1-4

二極管檢測(cè)表任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管任務(wù)實(shí)施3.收獲與總結(jié)序號(hào)掌握的技能學(xué)會(huì)的知識(shí)出現(xiàn)的問題處理方法1

2

3

心得體會(huì)：表1-5

收獲與總結(jié)任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管創(chuàng)新方案任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管任務(wù)考核任務(wù)名稱

姓名

組號(hào)

考核內(nèi)容考核標(biāo)準(zhǔn)扣分標(biāo)準(zhǔn)自評(píng)得分組間互評(píng)得分職業(yè)素養(yǎng)（20分）工具擺放、著裝等符合規(guī)范（2分）操作工位衛(wèi)生良好，保持整潔（2分）嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，不浪費(fèi)原材料（4分）無元器件損壞（6分）無用電事故、無儀器損壞（6分）工具擺放不規(guī)范扣1分；著裝等不符合規(guī)范扣1分；操作工位衛(wèi)生等不符合要求扣2分；未按操作規(guī)程操作扣2分；浪費(fèi)原材料扣2分；元器件損壞每個(gè)扣1分，扣完為止；因用電事故或操作不當(dāng)而造成儀器損壞扣6分。人為故意造成用電事故、損壞元器件、損壞儀器或其他事故，本次任務(wù)計(jì)0分。

元器件識(shí)別與檢測(cè)（60分）正確識(shí)別二極管和辨別極性（10分）正確填寫表1-2、表1-3、表1-4檢測(cè)數(shù)據(jù)（40分）正確判斷二極管質(zhì)量好壞（10分）不會(huì)使用儀器扣2分；元器件檢測(cè)方法錯(cuò)誤，每次扣1分；數(shù)據(jù)填寫錯(cuò)誤，每個(gè)扣1分。

團(tuán)隊(duì)合作（10分）主動(dòng)參與，積極配合小組成員，能完成自己的任務(wù)。（5分）參與完成自己的任務(wù)，得5分；參與未完成自己的任務(wù)，得2分；未參與未完成自己的任務(wù)，得0分。

能與他人共同交流和探討，積極思考，能提出問題，能正確評(píng)價(jià)自己和他人。（5分）交流能提出問題，正確評(píng)價(jià)自己和他人，得5分；交流未能正確評(píng)價(jià)自己和他人，得2分；未交流未評(píng)價(jià)，得0分。

創(chuàng)新能力（10分）能進(jìn)行合理的創(chuàng)新。（10分）有合理創(chuàng)新方案或方法，得10分；在老師的幫助下有創(chuàng)新方案或方法，得6分；無創(chuàng)新方案或方法，得0分。

最終成績(jī)

教師評(píng)分

表1-6

任務(wù)綜合評(píng)價(jià)任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管思考與提升1．同型號(hào)的整流二極管用不同的檔位測(cè)出來的電阻值

（相同/不同），說明二極管是

（線性/非線性）器件。2．觀察表1-2的測(cè)試數(shù)據(jù)，無論是整流二極管還是檢波二極管，在R×100或者R×1k檔位，測(cè)量結(jié)果都是一次測(cè)得的電阻值

，一次測(cè)得的電阻值

。電阻小的那次二極管處于

（導(dǎo)通/截止）；電阻大的那次二極管處于

（導(dǎo)通/截止）狀態(tài)。3．用數(shù)字式萬用表測(cè)量整流二極管，當(dāng)所測(cè)的結(jié)果為“1”時(shí)，說明二極管處于

狀態(tài)，此時(shí)紅表筆接二極管的

極，黑表筆接二極管的

極。任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管任務(wù)小結(jié)指針式萬用表的紅表筆接萬用表內(nèi)部負(fù)電源，黑表筆接萬用表內(nèi)部正電源。而數(shù)字萬用表的紅表筆接萬用表內(nèi)部正電源，黑表筆接萬用表內(nèi)部負(fù)電源。用數(shù)字萬用表測(cè)量二極管時(shí)，實(shí)測(cè)的是二極管的正向電壓值，而指針式萬用表則測(cè)的是二極管正、反向電阻的值。二極管的極性識(shí)別半導(dǎo)體二極管的質(zhì)量判別半導(dǎo)體二極管的材料判別穩(wěn)壓二極管的判別發(fā)光二極管的質(zhì)量判別任務(wù)1.2識(shí)別與檢測(cè)晶體管2思考與提升任務(wù)小結(jié)任務(wù)實(shí)施方案創(chuàng)新任務(wù)考核任務(wù)分析知識(shí)鏈接任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)導(dǎo)入晶體管是由兩個(gè)PN結(jié)所構(gòu)成的三端器件，是電子線路中最常用的半導(dǎo)體器件之一，它是一種控制器件，具有電流放大作用，還可以作為一種無觸點(diǎn)開關(guān)使用。是組成各種電子電路的核心器件，廣泛用于電子產(chǎn)品中。任務(wù)分析通過對(duì)晶體管的識(shí)別與測(cè)試，了解晶體管的結(jié)構(gòu)，掌握晶體管的電流分配關(guān)系及放大原理；能查閱電子元器件手冊(cè)并合理選用晶體管；掌握晶體管的輸入、輸出特性及應(yīng)用。任務(wù)1.2識(shí)別與檢測(cè)晶體管知識(shí)鏈接1.2.1晶體管的結(jié)構(gòu)1.2.2晶體管的電流放大作用1.2.3晶體管的特性曲線1.2.4晶體管的主要參數(shù)任務(wù)1.2識(shí)別與檢測(cè)晶體管任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管1.2.1晶體管的結(jié)構(gòu)任務(wù)1.2識(shí)別與檢測(cè)晶體管知識(shí)鏈接

半導(dǎo)體晶體管是由兩個(gè)PN結(jié)所構(gòu)成的三端器件，是一種控制器件，具有電流放大作用，應(yīng)用很廣泛，還可以作為一種無觸點(diǎn)開關(guān)使用。

NNP

雙極型晶體管分有NPN型和PNP型，雖然它們外形各異，品種繁多，但它們的共同特征相同：都有三個(gè)分區(qū)、兩個(gè)PN結(jié)和三個(gè)向外引出的電極：發(fā)射極e發(fā)射結(jié)集電結(jié)基區(qū)發(fā)射區(qū)集電區(qū)集電極c基極bNPN型PNP型PPN任務(wù)1.1識(shí)別與檢測(cè)二極管1.2.1晶體管的結(jié)構(gòu)任務(wù)1.2識(shí)別與檢測(cè)晶體管知識(shí)鏈接NPN型三極管圖符號(hào)大功率低頻三極管小功率高頻三極管中功率低頻三極管

目前國內(nèi)生產(chǎn)的雙極型硅晶體管多為NPN型(3D系列)，鍺晶體管多為PNP型(3A系列)，按頻率高低有高頻管、低頻管之別；根據(jù)功率大小可分為大、中、小功率管。

ecbPNP型三極管圖符號(hào)ecb注意：圖中箭頭方向?yàn)榘l(fā)射極電流的方向。1.2.2晶體管的電流放大作用任務(wù)1.2識(shí)別與檢測(cè)晶體管知識(shí)鏈接三極管芯結(jié)構(gòu)剖面圖e發(fā)射極集電區(qū)N基區(qū)P發(fā)射區(qū)Nb基極c集電極三極管實(shí)現(xiàn)電流放大作用的內(nèi)部結(jié)構(gòu)條件1.發(fā)射區(qū)摻雜濃度很高，以便有足夠的載流子供“發(fā)射”。2.為減少載流子在基區(qū)的復(fù)合機(jī)會(huì)，基區(qū)做得很薄，一般為幾個(gè)微米，且摻雜濃度極低。3.集電區(qū)體積較大，且為了順利收集邊緣載流子，摻雜濃度介于發(fā)射極和基極之間。

雙極型三極管并非是兩個(gè)PN結(jié)的簡(jiǎn)單組合，而是利用一定的摻雜工藝制作而成。因此，絕不能用兩個(gè)二極管來代替，使用時(shí)也決不允許把發(fā)射極和集電極接反。becNNPUBBRBUCCRC*外部條件：發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏從電位的角度看：

NPN

發(fā)射結(jié)正偏

UB>UE集電結(jié)反偏

UC>UB

UC>UB

>UE

晶體管實(shí)現(xiàn)電流放大作用的外部條件becPPNUBBRBUCCRCPNP發(fā)射結(jié)正偏UB<UE集電結(jié)反偏

UC<UB從電位的角度看：UC<UB<UE晶體管實(shí)現(xiàn)電流放大作用的外部條件*外部條件：發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏任務(wù)1.2識(shí)別與檢測(cè)晶體管知識(shí)鏈接1.2.3晶體管的特性曲線

所謂特性曲線是指各極電壓與電流之間的關(guān)系曲線，是三極管內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)的外部表現(xiàn)。共射極放大電路

發(fā)射極是輸入回路、輸出回路的公共端1.輸入特性曲線

它是指一定集電極和發(fā)射極電壓UCE下，三極管的基極電流IB與發(fā)射結(jié)電壓UBE之間的關(guān)系曲線。正常工作時(shí)發(fā)射結(jié)電壓UBE：NPN型硅管0.7V，鍺管0.3V.

2.輸出特性曲線

它是指一定基極電流IB下，三極管的集電極電流IC與集電結(jié)電壓UCE之間的關(guān)系曲線。輸出特性曲線通常分三個(gè)工作區(qū)?！纠?-2】一個(gè)接在電路中，正常工作于放大狀態(tài)的晶體管，用萬用表的直流電壓檔測(cè)得A、B、C3個(gè)電極對(duì)參考點(diǎn)的電位分別是9V、8.8V、3.6V，判斷這只晶體管是什么類型（PNP、NPN）？是硅管還是鍺管？三個(gè)電極各是什么電極？解：根據(jù)晶體管的工作特點(diǎn)，兩個(gè)電壓差小的電極應(yīng)該是基極和發(fā)射極，當(dāng)電壓差為0.6V左右時(shí)為硅管，而電壓差為0.2V左右時(shí)為鍺管。該晶體管基極和發(fā)射極之間電壓差為（9-8.8）V=0.2V，所以該晶體管應(yīng)該是鍺管。PNP管正常工作時(shí)發(fā)射極電位最高、基極次之、集電極最低，NPN管與其相反，集電極最高、基極次之、發(fā)射極最低。所以B電極為基極，A電極為發(fā)射極，C電極為集電極。而發(fā)射極電位最高，集電極電位最低，所以該管是PNP型。1.2.4晶體管的主要參數(shù)任務(wù)1.2識(shí)別與檢測(cè)晶體管知識(shí)鏈接任務(wù)1.2識(shí)別與檢測(cè)晶體管任務(wù)實(shí)施1.識(shí)讀晶體管的型號(hào)及常見晶體管的引腳分布規(guī)律2.指針式萬用表檢測(cè)三極管的基極和管型：

先將萬用表置于R×lk

歐姆檔，將紅表棒接假定的基極B，黑表棒分別與另兩個(gè)極相接觸，觀測(cè)到指針不動(dòng)(或近滿偏)時(shí)，則假定的基極是正確的;且晶體管類型為NPN型（或PNP型）。PN結(jié)的單向?qū)щ娦匀绻鸭t黑兩表棒對(duì)調(diào)后，指針仍不動(dòng)(或仍偏轉(zhuǎn))，則說明管子已經(jīng)老化(或已被擊穿)損壞。指針不動(dòng)，說明管子反偏截止，因此為NPN型。指針偏轉(zhuǎn)，說明管子正向?qū)?，因此為PNP型。

若被測(cè)管為NPN三極管，讓黑表棒接假定的集電極C，紅表棒接假定的發(fā)射極E。兩手分別捏住B、C兩極充當(dāng)基極電阻RB(兩手不能相接觸)。注意觀察電表指針偏轉(zhuǎn)的大??；

之后，再將兩檢測(cè)極反過來假定，仍然注意觀察電表指針偏轉(zhuǎn)的大小。cb

e人體電阻cbe人體電阻假定極正確假定極錯(cuò)誤

萬用表R×1k歐姆檔判別發(fā)射極E和集電極C

偏轉(zhuǎn)較大的假定極是正確的！偏轉(zhuǎn)小的反映其放大能力下降，即集電極和發(fā)射極接反了。

如果兩次檢測(cè)時(shí)電阻相差不大，則說明管子的性能較差。3.數(shù)字萬用表的檢測(cè)型號(hào)b、e間阻值b、c間阻值c、e間阻值判斷晶體管的管型、材料及好壞正向反向正向反向正向反向3DG6A

3AX31

9012

9013

由教師準(zhǔn)備不同管型、不同封裝的晶體管若干，其中有一部分是性能不正常的晶體管（如短路、斷路或者性能變壞），由學(xué)生運(yùn)用指針式萬用表進(jìn)行測(cè)量極間阻值，并將測(cè)試結(jié)果和判斷結(jié)果填入表1-7中。表1-7

晶體管的識(shí)別與檢測(cè)4.晶體管各極電流關(guān)系的驗(yàn)證表1-8晶體管各極電流測(cè)量表任務(wù)1.2識(shí)別與檢測(cè)晶體管任務(wù)實(shí)施5.收獲與總結(jié)序號(hào)掌握的技能學(xué)會(huì)的知識(shí)出現(xiàn)的問題處理方法1

2

3

心得體會(huì)：表1-9

收獲與總結(jié)任務(wù)1.2識(shí)別與檢測(cè)晶體管創(chuàng)新方案任務(wù)1.2識(shí)別與檢測(cè)晶體管任務(wù)考核

根據(jù)表1-10所列評(píng)價(jià)內(nèi)容和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本次任務(wù)的完成情況開展自我評(píng)價(jià)與小組評(píng)價(jià)，將評(píng)價(jià)結(jié)果填入表中。表1-10

任務(wù)綜合評(píng)價(jià)任務(wù)名稱

姓名

組號(hào)

考核內(nèi)容考核標(biāo)準(zhǔn)扣分標(biāo)準(zhǔn)自評(píng)得分組間互評(píng)得分職業(yè)素養(yǎng)（20分）工具擺放、著裝等符合規(guī)范（2分）操作工位衛(wèi)生良好，保持整潔（2分）嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，不浪費(fèi)原材料（4分）無元器件損壞（6分）無用電事故無儀器損壞（6分）工具擺放不規(guī)范，扣1分；著裝等不符合規(guī)范，扣1分；操作工位衛(wèi)生等不符合要求，扣2分；未按操作