1半导体二极管及单相半波整流、滤波电路

无

课内试验项目操作分析单

班级__08电工07电子 ______姓名___ ____学号_______

一、仪器设备：

模电实验箱、双踪示波器、函数信号发生器、万用表、串联稳压集成稳压实验板、各种类型二极管若干

二、注意事项：

1、万用表档位的正确选择和使用。 2、双踪示波器外接触头在电路中正确连接。 3、接线正确后才能通电测试。

三、试验原理和电路图

项目一、半导体二极管特性的试验 (1)电路图

(2)操作步骤

①让每组学生按照图3－2进行接线

②观察电路中灯亮与灯灭时二极管所加的电压的情况，将结果填入表3－1 中。 (3)试验结果

无

项目二：二极管极性的识别和性能的判断

（1）试验内容 ①普通二极管

借助万用表的欧姆档作简单判别。

指针式万用表正端（+）红笔接表内电池的负极，而负端（—）黑笔接表内电池的正极。根据PN结正向导通电阻值小、反向截止电阻值大的原理来简单确定二极管好坏和极性。 具体做法是：万用表欧姆档置“R×100”或“R×1K”处，将红、黑两表笔接触二极管两端，表头有一指示：将红、黑两表笔反过来再次接触二极管两端，表头又将有一指示。若两次指示的阻值相差很大，说明该二极管单向导电性好，并且阻值大（几百千欧以上）的那次红笔所接为二极管阳极；若两次指示的阻值相差很小，说明该二极管已失去单向导电性；若两次指示的阻值均很大，说明该二极管已经开路。 ②发光二极管

发光二极管通常是用砷化镓、磷化镓等制成的一种新型器件。它具有工作电压低、耗电少、响应速度快、抗冲击、耐振动、性能好以及轻而小的特点。

发光二极管和普通二极管一样具有单向导电性，正向导通时才能发光。发光二极管发光颜色有多种，例如红、绿、黄等，形状有圆型和长方形等。发光二极管在出厂时，一根引线做得比另一根引线长，通常，较长引线表示阳极（+），另一根为阴极（一）。发光二极管正向工作电压一般在1.5V～3V,允许通过的电流为2-20mA，电流的大小决定发光的亮度。电压、电流的大小依器件型号不同而稍有差异。若与TTL组件相连接使用时，一般需串接一个470欧的降压电阻，以防止器件的损坏。 （2）操作步骤

①拿出普通二极管，使用万用表的R×1K 档先测一下它的电阻，然后再反过来测一下它的电阻值，判断出你拿到的二极管正偏电阻是多少？反偏电阻是多少？并填入表3－2中 ②拿出发光二极管，使用万用表的R×1K 档先测一下它的电阻，然后再反过来测一下它的电阻值，判断出你拿到的二极管正偏电阻是多少？反偏电阻是多少？并填入表3－2中 ③根据正偏电阻和反偏电阻来判断这个二极管的好坏。 （3）试验结果

无

项目三 ：单相半波整流电路

（1）电路图:

（2）操作步骤

①选择U2=9V，f=1KHZ，R

L=510Ω。

②按项目三电路图接线，并检查接线是否正确

③打开电源，用示波器同时观察u2和uo的波形，并记录表3—3中 （3）试验结果

表3－3

项目四：单相半波整流滤波电路图

（1）电路图:

（2）操作步骤

①选择U2=9V，f=1KHZ，RL=510Ω，C=100uf、470uf。

②在原项目三的电路基础上再在负载上并上一个电容（如项目三电路图所示），C分别等于100uf和470uf。

无

③打开电源，用示波器分别观察C=100uf、470uf时uo的波形，并记录表3—4中 （3）试验结果

四、结果与分析

⑴项目一: 半导体二极管特性的试验 经过试验可得出半导体二极管具有什么特性？

⑵项目二：二极管极性的识别和性能的判断

根据两次测得的阻值判断出二极管的正偏电阻和反偏电阻，根据两次测得电阻值来判断二极管性能的好坏。

普通二极管： 发光二极管：

⑶项目三: 单相半波整流电路

根据表3－2中U2和Uo波形进行比较分析U2和Uo的关系式为：

⑷项目四: 单相半波整流滤波电路

根据表3－2中Uo波形，表3－3中C=100uf时的Uo 波形和C=470uf时的Uo波形进行比较分析，回答下列问题：

① 与项目三相比较，项目四中多了一个电容C，请问该电容有什么样的作用呢？

②在C=100uf时，其余不变，用示波器观察uo波形，与项目三中的uo波形相比较后进行原因分析。

② 在C=470uf，其余不变，用示波器观察uo波形，与C＝100 uf时的uo波形相比较后进

行原因分析。

④试写出U2和UO的关系式。

五、评分

１、操作规范（40%）

２、试验结果 （30%） 总分：_________ ３、问题分析 （30%）

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课题1：半导体二极管及单相半波整流、滤波电路

课型：讲练结合 教学目的： 知识目标：

1、了解半导体PN结的形成，掌握PN结的单向导电特性 2、掌握二极管的伏安特性及其主要参数

3、掌握单相半波整流、滤波电路的工作原理与参数计算

技能目标：

1、学会各种二极管的认知。

2、学会二极管性能好坏以及极性的测试。

3、学会用示波器观察单相半波整流、滤波电路电压波形并比较整流与滤波前后的波形

教学重点、难点：

重点：1、二极管的伏安特性

2、单相半波整流、滤波电路的工作原理与参数计算 难点：理解单相半波整流、滤波电路的工作原理

复习与提问：

1、 自然界中按物质的导电能力分，可分为哪几类？

教学过程：

引子：前面我们已经学习了《电工技术》直流电路和交流电路的知识，是我们对各种电路进行分析的的基础知识。那么从今天开始我们要涉及电子线路方面的知识。我们会看到电脑主板上有很多小的元器件，那么它们是什么呢？具体有什么作用呢？这些元件主要是半导体元件，是电子线路的核心元件，只有掌握半导体元件的结构、性能、工作原理和特点，才能正确分析电子电路工作原理、才能正确选择和合理使用半导体元件。

无

那么半导体器件都有哪些呢？

让每组学生拿出各种类型的半导体二极管进行认识。

看完后提出问题：半导体二极管有什么特性呢？它的结构是如何形成的呢？ （引出今天的课题）

一、半导体二极管

由试验项目一分析可得：

如图3－2a所示，二极管的正极接电源的正端，二极管的负极接电源的负端（这种接法称二极管外加正偏电压），可以观察到此时灯亮。如果二极管换一个方向连接，如图3－2b所示，可以观察到此时灯不亮，可见半导体二极管只让一个方向的电流流过。 得出结论：半导体二极管具有单向导电性

1、 半导体二极管的特性：半导体二极管具有单向导电 2、 半导体二极管的结构和符号

⑴、二极管内部有一个PN结，PN结具有单向导电性，所以二极管也具有单向导电性。 ⑵、符号

问：那么什么叫PN结呢？它是如何形成的呢？接下去我们来看一下半导体的分类和特

性。

⑶、PN结的形成和特性 常用半导体的材料：硅和锗

①本征半导体的特性：完全纯净的、不含其他杂质且具有晶体结构的半导体称为本征半导体。

在讲解本征半导体特性时可在黑板上画出相应图来讲解

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在本征半导体中，自由电子和空穴的数量是相同的。温度越高，电子空穴对越多。电子空穴对的热运动是杂乱无章的，就整体而言，对外不显电性。只有在外电场作用下，电子和 …… 此处隐藏：2511字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……