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二、初識模擬電路
第三章 電子控制技術的信號處理
二極管工作原理
半導體 純凈的半導體硅、鍺的晶體，叫做半導體。每個原子與相鄰的四個原子之間通過共價鍵結合。
二極管工作原理
半導體導電 由于熱運動，半導體中電子掙脫束縛，稱為自由電子，帶負電，留下的空位叫空穴，帶正電。它們共同參與導電，成為載流子。
（1）溫度越高，半導體的電阻越小。
（2）相同條件下，鍺的導電性比硅要好。
二極管工作原理
二極管工作原理
PN結
利用摻雜工藝在一塊晶體的兩邊分別形成P型和N型半導體
二極管工作原理
PN結正向偏置
二極管工作原理
PN結反向偏置
半導體二極管
半導體二極又稱晶體二極管,簡稱二極管
由一個PN結加上引線及管殼構成.
PN結具有單向導電性（伏安特性曲線）
檢波、整流、開關、穩壓等
概念
特性
作用
半導體二極管的結構
半導體二極又稱晶體二極管,簡稱二極管
由一個PN結加上引線及管殼構成
P
N
半導體二極管的分類
普通二極管 穩壓二極管 發光二極管 光敏二極管
負極色環 長的引腳是正極
普通二極管/整流二極管（正偏）
V
發光二極管（正偏）
LED
正向導通發光，它的正向特性比較特殊，大部分LED工作電流為3mA—20mA左右，正向電壓降約為1.5V—3V。實際應用中需要在電路中串聯一個限流電阻（如下圖所示）。
穩壓二極管（反偏）
V
可以多次被反向擊穿，工作在反偏狀態，利用二極管反向擊穿時通過管子的電流在很大范圍內變化，而管子兩端的電壓卻幾乎不變的特點實現的。
穩壓管電路
光敏二極管（反偏）
V
光電二極管的PN結工作在反偏狀態，其反向電流隨光照增強而增加（即反向電阻隨光照增強而減小）。
二極管正負極判斷
二極管電路符號
二極管根據不同功能，可分為整流二極管，穩壓二極管，光敏二極管，發光二極管(LED)等。對應符號如下。
普通二極管
光敏二極管
發光二極管
穩壓二極管
光敏二極管和穩壓二極管工作時需加反偏電壓
二極管的特性--- 單向導電性（正向導通和反向截止）
二極管的正極接電源負端，負極接電源正端， PN結截止，這種接法稱二極管外加反偏電壓。
反偏時，二極管呈大電阻，電路中幾乎沒有電流通過
二極管的特性--- 單向導電性（半波整流電路）
二極管的特性--- 單向導電性（全波整流電路）
如圖所示的兩個電路，下列關于流過電阻R1、R2電流方向的判斷中正確的是（ ）
A.由a到b,由c到d B.由a到b,由d 到c
C.由b到a,由c到d D.由b到a,由d 到c
A
例題
回顧
普通二極管 穩壓二極管 發光二極管 光敏二極管
普通二極管
光敏二極管
（漏電流）
發光二極管
穩壓二極管
（擊穿不損壞）
隨堂練習
二極管工作原理
PN結正向偏置
PN結反向偏置
二極管伏安特性曲線
導通電壓
硅管 0.6-0.7V
鍺管 0.2-0.3V
發光二極管1.6V以上
知識點講解
二極管是最常用的電子元件之一，它最大的特性就是單向導電性。
理想二極管：正向導通時，兩端電壓(導通壓降)為零；反向截止時，相當于斷開。
實際二極管正向導通壓降：硅管 0.7V，鍺管 0.3V
例題
例題
例題
例題
壓差（電位差 ）大的優先導通
導通后二極管高電位被鉗，并穩定在導通壓降
二極管工作原理
PN結正向偏置
如圖所示電路中，二極管V1、V2、V3的工作狀態為
A. V1導通，V2、V3截止 B. V1 、V2截止， V3 導通
C. V1截止，V2 、V3 導通 D. V1 、V2、 V3 都導通
結論：二極管正向導通以后，兩端形成的導通壓降（硅管0.7V）基本不變，則可以將二極管正極端電位鉗制在某一電位水平上（鉗位作用）。
二極管伏安特性曲線——鉗位作用
檢測內容：好壞（損壞時的表現）、極性
萬用表檢測二極管——指針式多用電表
在兩次測量中所測阻值較小的一次中，與黑表筆相接的一端為二極管的正極，與紅表筆相接的一端為二極管的負極。
（2）二極管質量的簡易判斷：如表所示。正向電阻反向電阻管子質量較小（幾KΩ以下）較大（幾百KΩ以上）好00短路∞∞開路正向電阻、反向電阻比較接近管子質量不好萬用表檢測二極管
萬用表檢測二極管
例題
B
例題
下列關于二極管的說法正確的是（ ）
A.硅二極管的正向導通壓降約為0.7V
B.紅光LED與藍光LED發光時的正向壓降相等
C.使用萬用表合適的電阻檔可以較準確測出二極管的正向電阻，即在電路導通時的電阻
D.通常二極管的外殼上由極性標注環，由標注的這一側引腳為陽極
A

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