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二、初识模拟电路
第三章 电子控制技术的信号处理
二极管工作原理
半导体 纯净的半导体硅、锗的晶体，叫做半导体。每个原子与相邻的四个原子之间通过共价键结合。
二极管工作原理
半导体导电 由于热运动，半导体中电子挣脱束缚，称为自由电子，带负电，留下的空位叫空穴，带正电。它们共同参与导电，成为载流子。
（1）温度越高，半导体的电阻越小。
（2）相同条件下，锗的导电性比硅要好。
二极管工作原理
二极管工作原理
PN结
利用掺杂工艺在一块晶体的两边分别形成P型和N型半导体
二极管工作原理
PN结正向偏置
二极管工作原理
PN结反向偏置
半导体二极管
半导体二极又称晶体二极管,简称二极管
由一个PN结加上引线及管壳构成.
PN结具有单向导电性（伏安特性曲线）
检波、整流、开关、稳压等
概念
特性
作用
半导体二极管的结构
半导体二极又称晶体二极管,简称二极管
由一个PN结加上引线及管壳构成
P
N
半导体二极管的分类
普通二极管 稳压二极管 发光二极管 光敏二极管
负极色环 长的引脚是正极
普通二极管/整流二极管（正偏）
V
发光二极管（正偏）
LED
正向导通发光，它的正向特性比较特殊，大部分LED工作电流为3mA—20mA左右，正向电压降约为1.5V—3V。实际应用中需要在电路中串联一个限流电阻（如下图所示）。
稳压二极管（反偏）
V
可以多次被反向击穿，工作在反偏状态，利用二极管反向击穿时通过管子的电流在很大范围内变化，而管子两端的电压却几乎不变的特点实现的。
稳压管电路
光敏二极管（反偏）
V
光电二极管的PN结工作在反偏状态，其反向电流随光照增强而增加（即反向电阻随光照增强而减小）。
二极管正负极判断
二极管电路符号
二极管根据不同功能，可分为整流二极管，稳压二极管，光敏二极管，发光二极管(LED)等。对应符号如下。
普通二极管
光敏二极管
发光二极管
稳压二极管
光敏二极管和稳压二极管工作时需加反偏电压
二极管的特性--- 单向导电性（正向导通和反向截止）
二极管的正极接电源负端，负极接电源正端， PN结截止，这种接法称二极管外加反偏电压。
反偏时，二极管呈大电阻，电路中几乎没有电流通过
二极管的特性--- 单向导电性（半波整流电路）
二极管的特性--- 单向导电性（全波整流电路）
如图所示的两个电路，下列关于流过电阻R1、R2电流方向的判断中正确的是（ ）
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
例题
回顾
普通二极管 稳压二极管 发光二极管 光敏二极管
普通二极管
光敏二极管
（漏电流）
发光二极管
稳压二极管
（击穿不损坏）
随堂练习
二极管工作原理
PN结正向偏置
PN结反向偏置
二极管伏安特性曲线
导通电压
硅管 0.6-0.7V
锗管 0.2-0.3V
发光二极管1.6V以上
知识点讲解
二极管是最常用的电子元件之一，它最大的特性就是单向导电性。
理想二极管：正向导通时，两端电压(导通压降)为零；反向截止时，相当于断开。
实际二极管正向导通压降：硅管 0.7V，锗管 0.3V
例题
例题
例题
例题
压差（电位差 ）大的优先导通
导通后二极管高电位被钳，并稳定在导通压降
二极管工作原理
PN结正向偏置
如图所示电路中，二极管V1、V2、V3的工作状态为
A. V1导通，V2、V3截止 B. V1 、V2截止， V3 导通
C. V1截止，V2 、V3 导通 D. V1 、V2、 V3 都导通
结论：二极管正向导通以后，两端形成的导通压降（硅管0.7V）基本不变，则可以将二极管正极端电位钳制在某一电位水平上（钳位作用）。
二极管伏安特性曲线——钳位作用
检测内容：好坏（损坏时的表现）、极性
万用表检测二极管——指针式多用电表
在两次测量中所测阻值较小的一次中，与黑表笔相接的一端为二极管的正极，与红表笔相接的一端为二极管的负极。
（2）二极管质量的简易判断：如表所示。正向电阻反向电阻管子质量较小（几KΩ以下）较大（几百KΩ以上）好00短路∞∞开路正向电阻、反向电阻比较接近管子质量不好万用表检测二极管
万用表检测二极管
例题
B
例题
下列关于二极管的说法正确的是（ ）
A.硅二极管的正向导通压降约为0.7V
B.红光LED与蓝光LED发光时的正向压降相等
C.使用万用表合适的电阻档可以较准确测出二极管的正向电阻，即在电路导通时的电阻
D.通常二极管的外壳上由极性标注环，由标注的这一侧引脚为阳极
A

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