二极管习题资料
第一章整流滤波电路
一、填空题
1、（1-1，低）把P型半导体N型半导体结合在一起，就形成。
2、（1-1，低）半导体二极管具有单向导电性，外加正偏电压，外加反偏电压。
3、（1-1，低）利用二极管的，可将交流电变成。
4、（1-1，低）根据二极管的性，可使用万用表的R×1K挡测出其正负极，一般其正反向的电阻阻值相差越越好。
5、（1-1，低）锗二极管工作在导通区时正向压降大约是，死区电压是。
6、（1-1，低）硅二极管的工作电压为，锗二极管的工作电压为。
7、（1-1，中）整流二极管的正向电阻越，反向电阻越，表明二极管的单向导电性能越好。
8、（1-1，低）杂质半导体分型半导体和型半导体两大类。
9、（1-1，低）半导体二极管的主要参数有、，此外还有、、等参数，选用二极管的时候也应注意。
10、（1-1，中）当加到二极管上的反向电压增大到一定数值时，反向电流会突然增大，此现象称为现象。
11、（1-1，中）发光二极管是把能转变为能，它工作于状态；光电二极管是把能转变为能，它工作于状态。
12、（1-2，中）整流是把转变为。滤波是将转变为。电容滤波器适用于的场合，电感滤波器适用于的场合。
13、（1-1，中）设整流电路输入交流电压有效值为U2，则单相半波整流滤波电路的输出直流电压U L（A V）= ，单相桥式整流电容滤波器的输出直流电压U L（A V）= ，单相桥式整流电感滤波器的输出直流电压U L（A V）= 。
14、（1-1，中）除了用于作普通整流的二极管以外，请再列举出2种用于其他功能的二极管：，。
15、（1-1，低）常用的整流电路有和。
16、（1-2，中）为消除整流后直流电中的脉动成分，常将其通过滤波电路，常见的滤波电路有，，复合滤波电路。
17、（1-2，难）电容滤波器的输出电压的脉动τ与有关，τ愈大，输出电压脉动愈，输出直流电压也就愈。
18、（1-2，中）桥式整流电容滤波电路和半波整流电容滤波电路相比，由于电容充放电过程
（a.延长，b.缩短），因此输出电压更为（a.平滑，b.多毛刺），输出的直流电压幅度也更（a.高，b.低）。
二、选择题
1、（1-1，低）具有热敏特性的半导体材料受热后，半导体的导电性能将。
A、变好
B、变差
C、不变
D、无法确定
2、（1-1，中）P型半导体是指在本征半导体中掺入微量的。
A、硅元素
B、硼元素
C、磷元素
D、锂元素
3、（1-1，中）N型半导体是指在本征半导体中掺入微量的。
A、硅元素
B、硼元素
C、磷元素
D、锂元素
4、（1-1，难）PN结加正向电压时，空间电荷区将。
A、变窄
B、基本不变
C、变宽
D、无法确定
5、（1-1，低）二极管正向电阻比反向电阻。
A、大
B、小
C、一样大
D、无法确定
6、（1-1，中）二极管的导通条件。
A、u D>0
B、u D>死区电压
C、u D>击穿电压
D、以上都不对
7、（1-1，中）晶体二极管内阻是。
A、常数
B、不是常数
C、不一定
D、没有电阻
8、（1-1，中）电路如图所示，输出电压U O应为。
A、0.7V
B、3.7V
C、10V
D、0.3V
9、（1-1，中）把一个二极管直接同一个电动势为1.5V，内阻为零的电池正向连接，该二极管。A、击穿B、电流为零C、电流正常D、电流过大使管子烧坏
10、（1-1，中）下面列出的几条曲线中，哪条表示的理想二极管的伏安特性曲线。
A B C D
11、（1-1，低）二极管的反向饱和电流在室温20o C时是5 μA，温度每升高10o C，其反向饱和电流值增大一倍，当温度为30o C时，反向饱和电流值为。
A、5 μA
B、10 μA
C、20 μA
D、30 μA
12、（1-1，中）将交流电压Ui经单相半波整流电路转换为直流电压Uo的关系是。
A、Uo=Ui
B、Uo=0.45Ui
C、Uo=0.5Ui
D、Ui
13、（1-1，中）三极管三个极的对地电位分别是-6 V、-3 V、-3.2 V，则该管是。
A、PNP硅管
B、NPN锗管
C、NPN硅管
D、PNP锗管
14、（1-1，中）NPN型三极管，三个电极的电位分别有V C=3.3 V，V E=3 V，V B=3.7 V，则该管工作在。
A、饱和区
B、截止区
C、放大区
D、击穿区
15、（1-1，中）用万用表欧姆挡测量小功率晶体二极管性能好坏时，应把欧姆挡拨到。
A、R×100Ω或R×1KΩ
B、R×1Ω
C、R×10Ω
D、R×100Ω
16、（1-1，中）当环境温度升高时，二极管的反向电流将。
A、减少
B、增大
C、不变
D、缓慢减少
17、（1-1，中）如图所示，设二极管为理想状态，则电压V AB为。
A、3V
B、6V
C、-3V
D、-6V
18、（1-1，难）如图所示的电路中，理想二极管D1、D2的工作状态为。
A、D1、D2均导通
B、D1截止，D2导通
C、D1、D2均截止
D、D1导通，D2截止
19、（1-1，中）二极管从反向到正向导通所需时间t1，从正向导通到反向截止所需要的时间t2,则t1和t2的关系是
A、相等
B、t1远大于t2
C、t1远小于t2
D、t1略小于t2
20、（1-1，中）将交流220V经单相半波整流电路转换为直流电压的值为。
A、110V
B、0.45×220V C×220V D、220V
21、（1-1，中）问以下哪种情况中，二极管会导通。
A、B、
C、D、
22、（1-1，难）用万用表测量小功率二极管极性时，应选用。
A、直流电压挡量程5V
B、直流电流挡量程100mA
C、交流电压挡量程10V
D、电阻挡量程R×100
23、（1-1，中）当万用表不同欧姆挡去测量二极管正反向电阻时，获得的结果差异较大，这是因为。
A、该管已坏
B、万用表各挡有差异
C、二极管的电阻可变
D、二极管的伏安特性是非线性
24、（1-1，难）二极管在反向截止区的反向电流。
A、随反向电压升高而升高
B、随反向电压升高而急剧升高
C、基本保持不变
D、随反向电压升高而减少
25、（1-1，中）某晶体二极管的正、反向电阻都很小或为零时，则该二极管。
A、正常
B、已被击穿
C、内部短路
D、内部开路
26、（1-1，难）已知输入正弦波Ui，欲获取图示输出波形Uo，应选取的合适电路是。
A、B、
C、 D
27、（1-1，难）两只相同的灯泡L1、L2接在如图所示的电路中，则。
A、L1比L2亮
B、L2比L1亮
C、L1、L2一样亮
D、以上答案都不对
28、（1-1，难）若PN结两侧的杂质浓度高，则形成的PN结。
A、反向漏电流小，反向击穿电压低
B、反向漏电流小，反向击穿电压高
C、反向漏电流大，反向击穿电压高
D、反向漏电流大，反向击穿电压低
29、（1-1，低）在 单 相 半 波 整 流 电 路 中， 所 用 整 流 二 极 管 的 数 量 是 。 A 、四 只 B 、三只 C 、二 只 D 、一 只 30、（1-1，难）在 整 流 电 路 中 ， 设 整 流 电 流 平 均 值 为I 0， 则 流 过 每 只 二 极 管 的 电 流 平 均 值 I I D 0= 的 电 路 是 。
A 、单 相 桥 式 整 流 电 路
B 、单 相 半 波 整 流 电 路
C 、单 相 全 波 整 流 电 路
D 、以上都不行 31、（1-1，难）设 整 流 变 压 器 副 边 电 压u U t 222=
sin ω，欲 使 负 载 上 得 到 图 示 整 流 电
压 的 波 形， 则 需 要 采 用 的 整 流 电 路 是 。 A 、 单 相 桥 式 整 流 电 路
B 、 单 相 全 波 整 流 电 路
C 、 单 相 半 波 整 流 电 路
D 、以上都不行
2U
32、（1-2，难）整 流 滤 波 电 路 如 图 所 示， 负 载 电 阻 R L 不 变， 电 容 C 愈 大， 则 输 出 电 压 平 均 值U O 应 。
A 、不 变
B 、愈 大
C 、愈 小
D 、无法确
定
u O
-
33、（1-2，难）单 相 半 波 整 流 、 电 容 滤 波 电 路 中， 设 变 压 器 副 边 电 压 有 效 值 为U 2， 则
整 流 二 极 管 承 受 的 最 高 反 向 电 压 为 。
A 、222U
B 、22U
C 、
U 2 D 、2 U 2
～
u O
-
三、判断题
1、二极管的内部结构实质就是一个PN 结。（ ）
2、在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P 型半导体。（ ）
3、因为N型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。（）
4、（1-1，中）PN结在无光照、无外加电压时，结电流为零。（）
5、（1-1，低）硅二极管的热稳定性比锗二极管好。（）
6、普通二极管正向使用也有稳压作用。（）
7、（1-1，低）P型半导体带正电，N型半导体带负电。（）
8、（1-1，中）二极管反向漏电流越小，表明二极管单向导电性越好。（）
9、（1-1，低）二极管仅能通过直流，不能通过交流。（）
10、（1-1，中）对于实际的晶体二极管，当加上正向电压时它立即导通，当加上反向电压时，它立即截止。（）
11、（1-1，中）用数字万用表识别晶体二极管的极性时，若测的是晶体管的正向电阻，那么与标有“+”号的表笔相连接的是二极管正极，另一端是负极。（）
12、（1-2，低）任何电子电路都需要直流电源供电，因此需要直流稳压电源（）
13、（1-2，中）电容滤波效果是由电容器容抗大小决定的（）
14、（1-2，中）电容滤波器广泛运用于负载电流小且变化量不大的场合（）
四、简答
1、（1-1，低）什么是PN结？PN结有什么特性？
2、（1-1，低）欲使二极管具有良好的单向导电性，管子的正向电阻和反向电阻分别为大一些好，还是小一些好？
3、（1-1，中）为什么说二极管是一种非线形元件？什么是二极管的伏安特性？它的伏安特性曲线是如何绘制的？
4、（1-1，低）什么是二极管的死区电压？硅管和锗管的死区电压值约为多少？
5、（1-1，低）为什么二极管可以当着一个开关来使用？
6、（1-1，中）选用二极管时候主要考虑哪些参数？这些参数的含义是什么？
7、（1-2，中）什么叫整流？什么叫滤波？其各自组成的基本原理是什么？
五、计算题
1、（1-1，低）电路如图1.1所示，试确定二极管是正偏还是反偏。设二极管正偏时的正向
压降为0.7V，估算U A、U B、U C、U D、U AB、U CD。
2、（1-1，低）电 路 如 图 所 示 ， 试 分 析 当 u I V =3 时， 哪 些 二 极 管 导 通？ u I V =0时， 哪 些 二 极 管 导 通？（ 写 出 分 析 过 程 并 设 二 极 管 正 向 压 降 为0.7 V ）。
D 1
D 2
D 3
4
3、（1-1，低）根据图(b)中给出的U A 、U B ，分析图(a)所示电路中二极管的工作状态，求U o 的值，并将结果添入图(b)中。设二极管正向压降为0.7V 。
4、（1-1，低）计算下图所示电路的电位U Y（设D为理想二极管）。
（1）U A＝U B＝0时；
（2）U A＝E，U B＝0时；
（3）U A＝U B＝E时。
5、（1-1，中）在下图所示电路中，设D为理想二极管，已知输入电压u i的波形。试画出输出电压u o的波形图。
6、（1-1，中）如图所示电路中，设E=5V、υi=10sinωt，二极管的正向压降可忽略不计，试
画出输出电压υo的波形，并在波形上标出幅值。
7、（1-1，中）写出图T1.3所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压U D＝0.7V。
8、（1-1，难）如图所示电路中，υi=10sinωtV，二极管是理想的，试画出输出电压υo 的波形。
9、（1-1，低）如图所示电路中，设E=5V、υi=10sinωt，二极管的正向压降可忽略不计，试画出输出电压υo的波形，并在波形上标出幅值。
10、（1-1，中）请根据输入信号画出电路的输出波形。
11、（1-2，中）为了安全，机床上常用36V直流电压供电的白炽灯作为照明光源，假设变压器输出侧采用半波整流电路,那么变压器输出侧电压值为多少？
12、（1-2，难）整流滤波电路如图所示，二极管是理想元件，电容C F
=500μ，负载电阻
R L
k
=5Ω，开关S
1闭合、
S
2断开时，直流电压表
()
V的读数为1414.V，求：
(1) 开关S1闭合、S2断开时，直流电流表()
A的读数 ;
(2) 开关S1断开、S2闭合时，直流电流表()
A的读数 ;
A的读数。 (设电流表内阻为零，电压表内阻为(3) 开关S1、S2均闭合时，直流电流表()
无穷大 )。
+
u
1
-
六、实践题
1、（1-1，低）如何用万用表的欧姆档来辨别一只二极管的阴、阳两极？（提示：模拟万用表的黑表笔接表内直流电源的正极，红表笔接负极）
2、（1-1，中）有人用万用表测二极管的反向电阻时，为了使表笔和管脚接触良好，用两只手捏紧被测二极管脚与表笔接触处，测量结果发现二极管的反向阻值比较小，认为二极管的性能不好，但二极管在电路中工作正常，试问这是什么原因？
3、（1-1，低）能否用1.5V的干电池，以正向接法直接加至二极管的两端？估计会出现什么问题？你认为应该怎样解决？
4、（1-1，中）在用万用表R×10，R×100，R×1000三个欧姆档测量某个二极管的正向电阻时，
共测得三个数值：4kΩ,85Ω,680Ω。试判断它们各是哪一档测出的。
二极管知识大全
二极管的结构特性 (1) 二极管的工作原理 (2) 二极管的分类………………………………………………………………………3-4 二极管的主要技术参数指标…………………………………………………………5. 二极管的主要作用 (6) 怎样选择合适的二极管 (7) 时间：2012-2-24
1 二极管的结构 半导体二极管主要由一个PN结加上电极、引出断线和管壳构成的。P型半导体引出的电极为二极管的正极，N型半导体引出的电极为负极。二极管的基本特性与PN结的基本特性相同。 ， 图 1结构图（可双击该图用AUTOCAD软件观看） 2 二极管的特性 普通二极管最显著的特点是其单向导电性，根据此特性二极管常用于电子线路中，起到整流、
图 2典型二极管的特性曲线及其分区 3 工作原理 二极管的基本原理是根据二极管的伏安特性，正向导通反向截止，可将双向变化的交流电转换成单向脉动的直流电，此转换过程称为整流；利用PN结反向击穿时，电流在较大的范围内变化而端电压基本不变的特性，制成特殊二极管，称为稳压二极管。 2中1区为正向死区。PN结上加了正向偏压但仍无电流，该区宽度随材料而不同：硅管是,锗管是。 2中2区为正向导通区。PN结上加了正向偏压后，正向电流呈指数规律明显上升。 2中3区为反向截止区。PN结上加了较大的反向偏压后，在很大的电压范围内维持一个很小的固定的反向漏电流。 2中4区为反向击穿区。PN结上加了较大的反向偏压后，在某个电压值上，PN结被击穿引起迅速上升的反向电流。一般的整流、检波二极管一到此区就被加在其上的高压大电流烧毁。但是，专门设计用来工作在此区的二极管，只要设法将热量及时导出，同时在电路中限制电流的最大值，它就可以正常工作，一般应用该区的二极管是专门生产的稳压二极管。 4 二极管的分类 二极管按制造材料不同，分为硅和锗二极管。 表 1列出了两种材料的区别。 表 1 两种材料的区别
二极管练习题
《电子技术基础》石家庄市第十一中学 第1 页 共 3 页 《二极管及其应用》 章节测验 一、选择 1、本征半导体又叫（ ） A 、普通半导体 B 、P 型半导体 C 、掺杂半导体 D 、纯净半导体 2、锗二极管的死区电压为（ ） A 、0.3V B 、0.5V C 、1V D 、0.7V 3、如下图所示的四只硅二极管处于导通的是（ ） -5.3V -6V -6V -5.3V 0V -0.7V 4、变压器中心抽头式全波整流电路中，每只二极管承受的最高反向电压为（ ） A 、U 2 B 、2 U 2 C 、1.2 U 2 D 、22 U 2 5、在有电容滤波的单相半波整流电路中，若要使输出的直流电压平均值为60V ，则变压器的次级低电压应为（ ） A 、50V B 、60V C 、72V D 、27V 6、在下图所示电路中，正确的稳压电路为（ ） 7、电路如图7所示，三个二极管的正向压降均可忽略不计，三个白炽灯规格也一样，则最亮的白炽灯是( ) A ．A B ．B C ．C D ．一样亮 8、图8所示电路，二极管导通电压均为0.7V ，当V1=10V ，V 2=5V 时， （1）判断二极管通断情况( ) A ．VD1导通、VD2截止 B ．VD1截止、VD2 导通 C ．VD1、VD2均导通 D ．VD1、VD2 均截 （2）输出电压VO 为( ) A ．8.37V B ．3. 87V C ．4.3V D ．9.3V 9．分析图9所示电路，完成以下各题 （1）变压器二次电压有效值为10 V ，则V1为( ) A ．4.5V B ．9V C ．12V D ．14V (2)若电容C 脱焊,则V1为( ) A ．4.5V B ．9V C ．12V D ．14V (3)若二极管VD1接反，则( ) A ．VD1、VD2或变压器烧坏 B ．变为半波整流 C ．输出电压极性反转，C 被反向击穿 D ．稳压二极管过流而损坏 （4）若电阻R 短路，则( ) A ．VO 将升高 B ．变为半波整流 C ．电容C 因过压而击穿 D ．稳压二极管过流而损坏 二、判断 （ ）1、本征半导体中没有载流子。 （ ）2、二极管的反向电流越大说明二极管的质量越好。 （ ）4、RC π型滤波器的特点是：滤波效果好，有直流损耗，带负载能力差。 （ ）5、使用发光二极管时，要加正向电压；使用光敏和稳压二极管时要加反向电压。 A B C D R L R L B C D 图9
二极管基本知识介绍18页
二极管 几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。 一、二极管的工作原理 晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。 外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。 当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。 当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。 二、二极管的类型
二极管种类有很多，按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge 管）和硅二极管（Si管）。根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面，通以脉冲电流，使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起，形成一个“PN结”。由于是点接触，只允许通过较小的电流（不超过几十毫安），适用于高频小电流电路，如收音机的检波等。 面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。 三、二极管的导电特性 二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。 1.正向特性 在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置。必须说明，当
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永州综合职业中专学校电子技术基础 半导体二极管及整流滤波电路试题 班级: 、姓名 、得分 。 一、填空题 1、纯净的半导体称为 ，它的导电能力很 。在纯净的半导体中掺 入少量的 价元素，可形成 P 型半导体，其中多数载流子为 ，少数载流子为 。 2、在本征半导体中掺入 价元素，可形成 N 型半导体，其中多数载流子为 ，少数载流子为 。 3、如图，这是 材料的二极管的 曲线，在正向电压超过 V 后，正常导通后，此管的正向压降约 为 V 。当反向电压增大到 V 时 ， 即称为 电压时，反 向电流会急剧增大，该现象为 。其中 稳压管一般工作在 区。 V(v 4、二极管的主要特性是 ，具体指：给二极管加 电压，二极管导通；给二极管加 电压，二极管截止。 5、PN 结的单向导电性指 。 6、二极管的主要参数有 、 和 。 7、用模拟式万用表欧姆档测二极管的正、反向电阻时，若两次测得的阻值都较小，则表明二极管内部 ；若两次测得的阻值都较大，则表明二极管内部 。两次测的阻值相差越大，则说明二极管的 性能越好。 8、整流是指 。 9、 有 一 直 流 负 载 R L =9Ω ， 需 要 直 流 电 压 V L =45V,现 有 2CP21(I FM =3000mA,V RM =100V)和 2CP33B(I FM =500mA, V RM =50V) 两种型号的二极管若, 采用桥式整流电路，应选用 型二极管 只。 10、滤波器的作用是将整流电路输出的 中的 成分滤去，获得比较 的直流电,通常接在 电路的后面。它一般分为 、 和 三类。 二、判断题 1、( )将 P 型半导体和 N 型半导体的接触并连在一起，就会形成 PN 结。 2、（ ）P 型半导体可通过纯净半导体中掺入五价磷元素获得。 3、（ ）P 型半导体带正电，N 型半导体带负电。 4、（ ）硅二极管死区电压是 0.3V ，正向压降是 0.7V 。 5、（ ）硅的导通电压为 0.3V ，锗的导通电压为 0.7V 。 6、（ ）二极管只要加上了正向电压，就一定能导通。 7、（ ）二极管正向使用时不能稳压。 8、（ ）电感滤波器一般常用于负载电流较小的场合。 9、（ ）电容滤波器实质上是在整流电路负载电阻旁串联一个电容器，常选用于负载电流较小的场合。 10、（ ）稳压二极管一般工作在反向击穿区。
《电子技术基础》二极管的基础知识
课题：晶体二极管 教学目标： 知识目标：1、掌握晶体二极管的构成、符号 2、掌握晶体二极管的导电特性 3、分析使用二极管时的主要参数及伏安特性 能力目标：1、培养学生分析、探究问题的能力 2、培养学生灵活运用知识的能力 3、培养学生的动手和实践能力 情感目标：使学生在学习过程中，获得知识的同时进一步激发学生学习的动机和兴趣 教学重点：晶体二极管的构成、符号、导电特性及伏安特性的分析 教学难点：1、伏安特性分析。 2、几个参数的记忆及区分。 教学方法：启发、引导、观察、讨论、讲解、实验结合 课时安排： 2课时 （教学用具：多媒体课件，实验用器材） 教学过程： 新课导入：提出学习目标，复习提问导入新课 1、什么是半导体？常见的的半导体材料有哪几种？ 2、半导体根据内部载流子的不同分为哪几种？ 新课讲授： 一、二极管的结构和符号 （一）结构 在本征半导体上利用特殊工艺分别渗入硼元素和磷元素加工出P型半导体和N型半导体，在P型和N型半导体的结合部位形成一个特殊的结构，即PN结，PN结是构成各种半导体器件的基础。 在P区和N区两侧各接上电极引线，并将其封装在密封的壳体中，即构成半导体二极管，如图。接在P区的引线称为阳极（正极）用a表示，接在N区的引线称为阴极或负极，用k表示。 二极管的核心即是一个PN结。 （二）符号 电子技术中的元件在电路图中都是用符号来表示的，如电阻用什么符号表示？ 二极管的符号如下图： 图中三角箭头代表二极管正向导电时电流的方向。
（三）分类 1、二极管根据所用半导体材料不同分为锗管和硅管。 2、根据内部结构不同可分为点接触型和面接触型。点接触型主要用于高频小电流场合如：检波、混频、小电流整流。面接触型主要用于低频大电流场合如：大电流整流。 知识拓展 认识常见的几种二极管：小功率二极管、大功率二极管、贴片二极管、发光二极管等。 要求：学生课后利用网络查找更多形式的二极管。 二、二极管的导电特性 通过实验来探究学习二极管的导电特性，在做实验之前首先了解一下实验所用的元件 （一）认识元件 认识实验中使用的元件：电池、电阻、开关、二极管、指示灯。 （二）实验一 实验电路如下图：讲解电路构成。 请实验小组说明指示灯情况，说明了什么？ 结论：指示灯亮，说明二极管导通，称为导通状态。 二极管导通时，其阳极电位高于阴极电位，此时的外加电压称为正向电压，二极管处于正向偏置状态，简称“正偏”。 （三）实验二 实验电路如下图：讲解电路构成。 请实验小组说明指示灯情况，说明了什么？ 结论：灯泡不亮，说明二极管不导通，称为截止状态
二极管练习题
《二极管及其应用》章节测验 一、选择 1、本征半导体又叫（） A、普通半导体 B、P型半导体 C、掺杂半导 体 D、纯净半导体 2、锗二极管的死区电压为（） A、0.3V B、0.5V C、1V D、0.7V 3、如下图所示的四只硅二极管处于导通的是（） D C B A -5.3V -6V -6V -5.3V -5V -5V 0V -0.7V
4、变压器中心抽头式全波整流电路中，每只二极管承受的最高反向电压为（） A、U2 B、 U2 C、1.2 U2 D、2 U2 5、在有电容滤波的单相半波整流电路中，若要使输出的直流电压平均值为60V，则变压器的次级低电压应为（） A、50V B、60V C、 72V D、27V 6、在下图所示电路中，正确的稳压电路为（）
7、电路如图7所示，三个二极管的正向压降均可忽略不计，三个白炽灯规格也一样，则最亮的白炽灯是( ) A．A B．B C．C D．一样亮 8、图8所示电路，二极管导通电压均为0.7V，当V1=10V，V 2=5V时， （1）判断二极管通断情况( ) A．VD1导通、VD2截止 B．VD1截止、VD2 导通 C．VD1、VD2均导通 D．VD1、VD2均截 （2）输出电压VO为( ) A．8.37V B．3. 87V C．4.3V D．9.3V 9．分析图9所示电路，完成以下各题
（1）变压器二次电压有效值为10 V，则V1为( ) A．4.5V B．9V C．12V D．14V (2)若电容C脱焊,则V1为( ) A．4.5V B．9V C．12V D．14V (3)若二极管VD1接反，则( ) A．VD1、VD2或变压器烧坏 B．变为半波整流C．输出电压极性反转，C被反向击穿 D．稳压二极管过流而损坏 （4）若电阻R短路，则( ) A．VO将升高 B．变为半波整流 C．电容C因过压而击穿 D．稳压二极管过流而损坏 二、判断 （）1、本征半导体中没有载流子。 （）2、二极管的反向电流越大说明二极管的质量越好。
二极管入门知识二极管结构和工作原理
二极管入门知识二极管结 构和工作原理 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
在自然界中，根据材料的导电能力，我们可以将他们划分导体、绝缘体和半导体。常见的导体如铜 和铝、常见的绝缘体如橡胶、塑料等。什么是半导体呢半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，常见的半导体材料有硅（Si）和锗（Ge）。到此，请记住两种半导体材料：硅、锗。因为以后你会 听说硅管、锗管。意思很明显，说明这种二极管或三极管是用硅或锗作为基材的。 半导体硅原子结构图 半导体有几个特性有必要了解一下：热敏性、光敏性和掺杂性； 半导体的热敏性：半导体的导电能力受温度影响较大，当温度升高时，半导体的导电能力大大增强，被称为半导体的热敏性。利用半导体的热敏性可制成热敏元件，在汽车上应用的热敏元件有温度传感器，如水温传感器、进气温度传感器等。 半导体硅的空穴和自由电子示意图 半导体的光敏性：半导体的导体的导电能力随光照的不同而不同。当光照增强时，导电能力增强，称为半导体光敏性。利用光敏性可制成光敏元件。在汽车上应用的光敏元件有汽车自动空调上应用的光照传感器。 半导体的掺杂性：当在导体中掺入少量杂质，半导体的导电性能增加。 什么是本征半导体、P型半导体和N型半导体，有哪些区别 本征半导体：纯净的半导体称为本征半导体。 P型半导体：在本征半导体硅或锗中掺入微量的三价元素硼（B）或镓，就形成P型半导体。 P型半导体示意图－空穴是多数载流子 N型半导体：在本征半导体硅或锗中掺入微量的五价元素磷（P）就形成N型半导体。 N型半导体中自由电子是多数载流子 PN结和二极管 在半导体硅或锗中一部分区域掺入微量的三价元素硼使之成为P型，另一部分区域掺入微量的五价元素磷使之成为N型半导体。在P型和N型半导体的交界处就形成一个PN结。一个PN结就是一个二极管，P区的引线称为阳极，N区的引线称为阴极。 二极管结构图：P区引线成为阳极、N区引线成为阴极 二极管的单向导电性能 二极管具前单向导电性能， （1）正向导通：当PN结加上正向电压，即P区接蓄电池正级，N区接蓄电池负极时，PN结处于导通状态，如图所示，试灯有电流通过，点亮。 二极管正向导通示意图 注意二极管正向导通时存在着电压降，什么意思呢如果蓄电池电压是12V，则试灯上的电压一定小于12V，大约是吧，哪在那里呢在二极管上，这就是二极管的电压降。二极管的电压降取决于二极管采用的是锗管还是硅管：锗管的电压降是左右；而硅管的电压降是左右。如果蓄电池电压低
二极管及整流电路练习题
二极管及整流电路练习题 一、填空 1、纯净的半导体称为，它的导电能力很。在纯净的半导体中掺入少量的价元素，可形成P型半导体，又称型半导体，其中多数载流子为，少数载流子为。 2、在本征半导体中掺入价元素，可形成N型半导体，其中多数载流子为，少数载流子为，它的导电能力比本征半导体 3、如图，这是材料的二极管的____ 曲线，在正向电压超过 V 后，二极管开始导通，这个电压称为 电压。正常导通后，此管的正向压降约 为 V。当反向电压增大到 V时， 即称为电压。其中 稳压管一般工作在区。 4、二极管的伏安特性指和关系，当正向电压超过_____后，二极管导通。正常导通后，二极管的正向压降很小，硅管约为 V,锗管约为 V。 5、二极管的重要特性是，具体指：给二极管加电压，二极管导通；给二极管加电压，二极管截止。 6、PN结的单向导电性指，当反向电压增大到时，反向电流会急剧增大，这种现象称。 7、二极管的主要参数有 ________、_________和，二极管的主要特性是。
8、用模拟式万用表欧姆档测二极管的正、反向电阻时，若两次测得的阻值都较小，则表明二极管内部；若两次测得的阻值都较大，则表明二极管内部。两次测的阻值相差越大，则说明二极管的性能越好。 9、整流是指_______________________________________，整流电路分可为：和电路。将交流电转换成较稳定的直流电，一般要经过以下过程： ___________ →____________ →____________ →____________ 10、有一直流负载R L=9Ω，需要直流电压V L=45V,现有2CP21(I FM=3000mA,V RM=100V)和2CP33B(I FM=500mA, V RM=50V) 两种型号的二极管,若采用桥式整流电路，应选用型二极管只。 11、稳压二极管的稳压特性指，动态电阻r Z越大，说明稳压性能越。 12、滤波器的作用是将整流电路输出的中的成分滤去，获得比较的直流电,通常接在电路的后面。它一般分为、和三类。 13、有一锗二极管正反向电阻均接近于零，表明该二极管已_______ ，又有一硅二极管正反向电阻均接近于无穷大，表明该二极管已_______ 。 14、如图，V1、V2为理想二极管。 1状态，V2状态。 AB= V 15、如图，V为理想二极管。 状态， 6V
极管入门知识：二极管结构和工作原理
在自然界中，根据材料的导电能力，我们可以将他们划分导体、绝缘体和半导体。常见的导体如铜和铝、常见的绝缘体如橡胶、塑料等。什么是半导体呢半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，常见的半导体材料有硅（Si）和锗（Ge）。到此，请记住两种半导体材料：硅、锗。因为以后你会听说硅管、锗管。意思很明显，说明这种二极管或三极管是用硅或锗作为基材的。 半导体硅原子结构图 半导体有几个特性有必要了解一下：热敏性、光敏性和掺杂性； 半导体的热敏性：半导体的导电能力受温度影响较大，当温度升高时，半导体的导电能力大大增强，被称为半导体的热敏性。利用半导体的热敏性可制成热敏元件，在汽车上应用的热敏元件有温度传感器，如水温传感器、进气温度传感器等。 半导体硅的空穴和自由电子示意图 半导体的光敏性：半导体的导体的导电能力随光照的不同而不同。当光照增强时，导电能力增强，称为半导体光敏性。利用光敏性可制成光敏元件。在汽车上应用的光敏元件有汽车自动空调上应用的光照传感器。 半导体的掺杂性：当在导体中掺入少量杂质，半导体的导电性能增加。 什么是本征半导体、P型半导体和N型半导体，有哪些区别 本征半导体：纯净的半导体称为本征半导体。 P型半导体：在本征半导体硅或锗中掺入微量的三价元素硼（B）或镓，就形成P型半导体。 P型半导体示意图－空穴是多数载流子 N型半导体：在本征半导体硅或锗中掺入微量的五价元素磷（P）就形成N型半导体。 N型半导体中自由电子是多数载流子
PN结和二极管 在半导体硅或锗中一部分区域掺入微量的三价元素硼使之成为P型，另一部分区域掺入微量的五价元素磷使之成为N型半导体。在P型和N型半导体的交界处就形成一个PN 结。一个PN结就是一个二极管，P区的引线称为阳极，N区的引线称为阴极。 二极管结构图：P区引线成为阳极、N区引线成为阴极 二极管的单向导电性能 二极管具前单向导电性能， （1）正向导通：当PN结加上正向电压，即P区接蓄电池正级，N区接蓄电池负极时，PN结处于导通状态，如图所示，试灯有电流通过，点亮。 二极管正向导通示意图 注意二极管正向导通时存在着电压降，什么意思呢如果蓄电池电压是12V，则试灯上的电压一定小于12V，大约是吧，哪在那里呢在二极管上，这就是二极管的电压降。二极管的电压降取决于二极管采用的是锗管还是硅管：锗管的电压降是左右；而硅管的电压降是左右。如果蓄电池电压低于二极管正常导通的电压降，则二极管将不能导通。这个原理的重要性在二极管你可能体会不到，但是到了三极管就显的非常重要了。 （2）反向截止：当PN结加上反正电压，即P区接蓄电池负极，N区接蓄电池正极时，PN结处于截止状态，如图所示，试灯没有电流通过，不能点亮。 二极管反向截止示意图 二极管接反向电压时，存在着一个耐压的问题：如果加在二极管的反向电压过高，二极管受不了，就会击穿，此时二极管不在处于截止状态，而是处于导通状态。如果我们设定一个击穿电压，当达到反向击穿电压时，二极管会击穿导通。如果现在电压又小于了
二极管习题
12.5习题详解 12-1电路如图12-15所示，求电位U 0，二极管的正向压降忽略不计。 解：因为压差大的二极管优先导通，所以VD 1先导通，导通后U O =0V ，VD 2、 VD 3截止。 12-2 在图12-16中，试求下列几种情况下的输出端电位V 0及各元件中流过的电流： （1）U A =+10V,U B =0V;(2)U A =+6V ,U B =+5.8V;(3)U A =U B =+5V 。设二极管的正向电阻为零，反 向电阻为无穷大。 解：（1）二极管VD 1导通，则 O 910V 9V 19 U =? =+ O VD1R 39A 910V I I R ===? 3110A 1mA -=?= VD 2截止，VD20I =。 （2）设VD 1和VD 2两管都导通，应用结点电压法计算U O ： 6 5.811.8911V V 5.59V 5.8V 11119119 O U +?===<++ 可见VD 2管能导通。
3VD136 5.59A 0.4110A 0.41mA 110 I --= =?=? 3VD235.8 5.59A 0.2110A 0.21mA 110 I --==?=? 335.59A 0.6210A 0.62mA 910R I -==?=? (3) VD 1和VD 2两管都能导通 O 5511V 4.74V 111119 U + ==++ 3O R 34.74A 0.5310A 0.53mA 910 V I R -===?=? R VD1VD20.53mA 0.26mA 22 I I I ==== 12—3 求图12-17所示各电路的输出电压值，设二极管正向压降U D ＝0.7V 。 解： U O1≈3V —0.7V=2.3V （VD 导通） ；U O2＝0 （VD 截止）；U O3≈—3V+0.7V=－2.3V （VD 导通）；U O4≈3V （VD 截止）；U O5≈3V —0.7V=2.3V （VD 导通）；U O6≈－3V （VD 截止）。 12-4电路如图12-18所示，已知u i ＝5sin ωt (V)，二极管压降不计，试画出u i 与u O 的波形， 并标出幅值。 解：（a ）u i >2V 时,VD 导通，o 2V u =；u i <2V 时，VD 截止，u o =u i 。 (b) u i >2V 时,VD 截止，o 2V u =；u i <2V 时，VD 导通，u o =u i 。
二极管,三极管部分习题集
模拟电子技术部分习题及答案 ——直流稳压电源项目 一、二极管与三极管的基础知识 二极管习题 一、熟悉概念与规律 1．半导体 2．P型半导体 3．N型半导体 4．PN结 5．单向导电性 6．整流二极管 7．稳压二极管 8．发光二极管 9．开关特性 10．三极管 11．三极管的饱合特性 12．三极管的截止特性 13．三极管的放大特性 二、理解与计算题 1．当温度升高时，二极管的正向压降_ 变小，反向击穿电压变小。 2．硅稳压二极管并联型稳压电路中，硅稳压二极管必须与限流电阻串联，此限流电阻的作用是（C——调压限流）。 A、提供偏流 B、仅限流电流 C、兼有限流和调压两个作用 3. 有两个2CW15 稳压管，一个稳压值是8V，另一个稳压值是7.5V，若把两管的正极 并接，再将负极并接，组合成一个稳压管接入电路，这时组合管的稳压值是（B—— 7.5V）。 8V；B、7.5V；C、15.5V 4．稳压管DW稳压值为5.3V，二极管VD正向压降0.7V，当VI 为12V时，DW和VD 是否导通，V0 为多少？R电阻的作用。
答：DW和VD 不导通，V0 为5.3V，R电阻的作用是分压限流。 5．下图中D1-D3为理想二极管，A，B，C灯都相同，试问哪个灯最亮？（） 6．在图所示的电路中，当电源V=5V 时，测得I=1mA。若把电源电压调整到V=10V，则电流的大小将_____。 A.I=2mA B.I<2mA C.I>2mA 7．图所示电路，设Ui=sinωt(V)，V=2V，二极管具有理想特性，则输出电压Uo 的波形应为图示_______图。 8．图所示的电路中，Dz1 和Dz2 为稳压二极管，其稳定工作电压分别为6V 和7V，且具有理想的特性。由此可知输出电压Uo 为_______。 9．二极管最主要的特性是____________，它的两个主要参数是反映正向特性的 ____________和反映反向特性的____________。 10．图所示是一个输出6V 正电压的稳压电路，试指出图中有哪些错误，并在图上加以改正。
二极管知识大全
封面 二极管的结构特性 (1) 二极管的工作原理 (2) 二极管的分类.................................................................................3-4 二极管的主要技术参数指标..................................................................5. 二极管的主要作用 (6) 怎样选择合适的二极管 (7) 时间：2012-2-24
1 二极管的结构 半导体二极管主要由一个PN结加上电极、引出断线和管壳构成的。P型半导体引出的电极为二极管的正极，N型半导体引出的电极为负极。二极管的基本特性与PN结的基本特性相同。 ， 图 1结构图（可双击该图用AUTOCAD软件观看） 2 二极管的特性 普通二极管最显著的特点是其单向导电性，根据此特性二极管常用于电子线路中，起到整流、
图 2典型二极管的特性曲线及其分区 3 工作原理 二极管的基本原理是根据二极管的伏安特性，正向导通反向截止，可将双向变化的交流电转换成单向脉动的直流电，此转换过程称为整流；利用PN结反向击穿时，电流在较大的范围内变化而端电压基本不变的特性，制成特殊二极管，称为稳压二极管。 3.1 2中1区为正向死区。PN结上加了正向偏压但仍无电流，该区宽度随材料而不同：硅管是0.5V, 锗管是0.7V。 3.2 2中2区为正向导通区。PN结上加了正向偏压后，正向电流呈指数规律明显上升。 3.3 2中3区为反向截止区。PN结上加了较大的反向偏压后，在很大的电压范围内维持一个很小 的固定的反向漏电流。 3.4 2中4区为反向击穿区。PN结上加了较大的反向偏压后，在某个电压值上，PN结被击穿引起 迅速上升的反向电流。一般的整流、检波二极管一到此区就被加在其上的高压大电流烧毁。但是，专门设计用来工作在此区的二极管，只要设法将热量及时导出，同时在电路中限制电流的最大值，它就可以正常工作，一般应用该区的二极管是专门生产的稳压二极管。 4 二极管的分类 4.1二极管按制造材料不同，分为硅和锗二极管。 表 1列出了两种材料的区别。 表 1 两种材料的区别
二极管习题
二极管电路习题 一、选择题 1、在题图所示电路中，U A0电压为（） （a）12V （b）-9V （c）-3V 2 在题图所示电路中，所有二极管均为理想元件，则 D1、D2、D 3 的工作状态为（）。（a）D1 导通，D2、D3 截止（b）D1、D2 截止，D3 导通 （c）D1、D3 截止，D2 导通 3 在题图所示电路中，所有二极管均为理想元件，则 D1、D2 的工作状态为（）。 （a）D1 导通，D2、截止（b）D1、D2 均导通 （c）D1、截止，D2 导通 4 在题图所示电路中，D1、D2 为理想元件，则电压 U0 为（） （a）3V （b）5V （c）2V 5 电路如题图（a）所示，二极管 D 为理想元件，输入信号 ui 为图（b）所示的三角波，则输出电压 u0 的最大值为（）。 （a）5V （b）17V （c）7V 6 在题图所示电路中，二极管为理想元件，uA=3v,uB=2sinωtV,R=4KΩ,则 uF 等于( ). （a）3V （b）2sinωtV （c）3+2sinωtV 7 在题图所示电路中，二极管为理想元件，则输出电压 U0 为（） （a）3V （b）0V （c）－12V 8 在题图（1）所示电路中，二极管 D 为理想元件，设u1=2sinωtV,稳压二极管 DZ 的稳定电压为 6V，正向压降不计，则输出电压 u0 的波形为图（2）中的波形（） 12 9 ( R V A O 题图
9 在题图所示电路中，稳压二极管 DZ2 的稳定电压为 6V，DZ2 的稳定电压为 12V，则输出 电压 U0 等于（）。 （a）12V （b）6V （c）18V 10 在题图所示电路中，稳压二极管 DZ1 和 DZ2 的稳定电压分别为 6V 和 9V，正向电压 降都是。则电压 U0 等于（）。（a）3V （b）15V （c）－3V 11 在题图所示电路中，稳压二极管 DZ1 的稳定电压 UZ1=12V,DZ2 的稳定电压 UZ2=6V， 则电压 U0 等于（）。 （a）12V （b）20V （c）6V 12 已知某晶体管处于放大状态，测得其三个级的电位分别为 6V、9V 和，则 6V 所对应的 电极为（a ）。 （a）发射极（b）集电极（c）基极 13 晶体管的工作特点是（ a ）。（a）输入电流控制输出电流（b）输入电流控制输出电压 （c）输入电压控制输出电压
二极管练习题
《二极管及其应用》 章节测验 一、选择 1、本征半导体又叫（ ） A 、普通半导体 B 、P 型半导体 C 、掺杂半导体 D 、纯净半导体 2、锗二极管的死区电压为（ ） A 、0.3V B 、0.5V C 、1V D 、0.7V 3、如下图所示的四只硅二极管处于导通的是（ ） -5.3V -6V -6V -5.3V 0V -0.7V 4、变压器中心抽头式全波整流电路中，每只二极管承受的最高反向电压为（ ） A 、U 2 B 、 2U 2 C 、1.2 U 2 D 、22 U 2 5、在有电容滤波的单相半波整流电路中，若要使输出的直流电压平均值为60V ，则变压器的次级低电压应为（ ） A 、50V B 、60V C 、72V D 、27V 6、在下图所示电路中，正确的稳压电路为（ ） 7、电路如图7所示，三个二极管的正向压降均可忽略不计，三个白炽灯规格也一样，则最亮的白炽灯是( ) A ．A B ．B C ．C D ．一样亮 8、图8所示电路，二极管导通电压均为0.7V ，当V1=10V ，V 2=5V 时， （1）判断二极管通断情况( ) A ．VD1导通、VD2截止 B ．VD1截止、VD2 导通 C ．VD1、VD2均导通 D ．VD1、VD2 均截 （2）输出电压VO 为( ) A ．8.37V B ．3. 87V C ．4.3V D ．9.3V 9．分析图9所示电路，完成以下各题 （1）变压器二次电压有效值为10 V ，则V1为( ) A ．4.5V B ．9V C ．12V D ．14V (2)若电容C 脱焊,则V1为( ) A ．4.5V B ．9V C ．12V D ．14V (3)若二极管VD1接反，则( ) A ．VD1、VD2或变压器烧坏 B ．变为半波整流 C ．输出电压极性反转，C 被反向击穿 D ．稳压二极管过流而损坏 （4）若电阻R 短路，则( ) A ．VO 将升高 B ．变为半波整流 C ．电容C 因过压而击穿 D ．稳压二极管过流而损坏 二、判断 （ ）1、本征半导体中没有载流子。 （ ）2、二极管的反向电流越大说明二极管的质量越好。 （ ）4、RC π型滤波器的特点是：滤波效果好，有直流损耗，带负载能力差。 （ ）5、使用发光二极管时，要加正向电压；使用光敏和稳压二极管时要加反向电压。 （ ）6、在单相半波整流电容滤波电路中，输出电压平均值ū= U 2 （ ）7、二极管和三极管都属于非线性器件。 A B C D R L R L B C D 图7 图9
二极管基本知识
二极管基本知识 1. 基本概念 二极管由管芯、管壳和两个电极构成。管芯就是一个PN结，在PN结的两端各引出一个引线，并用塑料、玻璃或金属材料作为封装外壳，就构成了晶体二极管，如下图所示。P区的引出的电极称为正极或阳极，N区的引出的电极称为负极或阴极。 1.1 二极管的伏安特性 二极管的伏安特性是指加在二极管两端电压和流过二极管的电流之间的关系，用于定性描述这两者关系的曲线称为伏安特性曲线。通过晶体管图示仪观察到硅二极管的伏安特性如下图所示。 1.2 正向特性 1)外加正向电压较小时，二极管呈现的电阻较大，正向电流几乎为零，曲线OA段称为不导通区或死区。一般硅管的死区电压约为0.5伏, 锗的死区电压约为0.2伏，该电压值又称门坎电压或阈值电压。 2)当外加正向电压超过死区电压时，PN结内电场几乎被抵消，二极管呈现的电阻很小，正向电流开始增加，进入正向导通区，但此时电压与电流不成比例如AB段。随外加电压的增加正向电流迅速增加，如BC段特性曲线陡直，伏安关系近似线性，处于充分导通状态。 3)二极管导通后两端的正向电压称为正向压降(或管压降)，且几乎恒定。硅管的管压降约为0.7V，锗管的管压降约为0.3V。
1.3 反向特性 1)二极管承受反向电压时，加强了PN结的内电场，二极管呈现很大电阻，此时仅有很小的反向电流。如曲线OD段称为反向截止区，此时电流称为反向饱和电流。实际应用中，反向电流越小说明二极管的反向电阻越大，反向截止性能越好。一般硅二极管的反向饱和电流在几十微安以下，锗二极管则达几百微安，大功率二极管稍大些。 2)当反向电压增大到一定数值时(图中D点)，反向电流急剧加大，进入反向击穿区，D点对应的电压称为反向击穿电压。二极管被击穿后电流过大将使管子损坏，因此除稳压管外，二极管的反向电压不能超过击穿电压。 2. 整流电路 2.1 单向半波整流电路 二极管就像一个自动开关，u2为正半周时，自动把电源与负载接通，u2为负半周时，自动将电源与负载切断。因此，由下图可见，负载上得到方向不变、大小变化的脉动直流电压uo如下图所示。由于该电路只在u2的正半周有输出，所以称为半波整流电路。如果将整流二极管的极性对调，可获得负极性的直流脉动电压。 2.2 全波整流电路 整流原理： 设变压器二次侧的电压为：
半导体二极管及其应用习题解答
第1章半导体二极管及其基本电路 教学内容与要求 本章介绍了半导体基础知识、半导体二极管及其基本应用和几种特殊二极管。教学内容与教学要求如表所示。要求正确理解杂质半导体中载流子的形成、载流子的浓度与温度的关系以及PN结的形成过程。主要掌握半导体二极管在电路中的应用。 表第1章教学内容与要求 内容提要 1.2.1半导体的基础知识 1．本征半导体 高度提纯、结构完整的半导体单晶体叫做本征半导体。常用的半导体材料是硅(Si)和锗(Ge)。本征半导体中有两种载流子：自由电子和空穴。自由电子和空穴是成对出现的，称为电子空穴对，它们的浓度相等。 本征半导体的载流子浓度受温度的影响很大，随着温度的升高，载流子的浓度基本按指数规律增加。但本征半导体中载流子的浓度很低，导电能力仍然很差， 2．杂质半导体 (1)N型半导体本征半导体中，掺入微量的五价元素构成N型半导体，N型半导体中的多子是自由电子，少子是空穴。N型半导体呈电中性。 (2) P型半导体本征半导体中，掺入微量的三价元素构成P型半导体。P型半导体中的多子是空穴，少子是自由电子。P型半导体呈电中性。 在杂质半导体中，多子浓度主要取决于掺入杂质的浓度，掺入杂质越多，多子浓度就越大。而少子由本征激发产生，其浓度主要取决于温度，温度越高，少子浓度越大。 1.2.2 PN结及其特性
1．PN 结的形成 在一块本征半导体上，通过一定的工艺使其一边形成N 型半导体，另一边形成P 型半导体，在P 型区和N 型区的交界处就会形成一个极薄的空间电荷层，称为PN 结。PN 结是构成其它半导体器件的基础。 2．PN 结的单向导电性 PN 结具有单向导电性。外加正向电压时，电阻很小，正向电流是多子的扩散电流，数值很大，PN 结导通；外加反向电压时，电阻很大，反向电流是少子的漂移电流，数值很小，PN 结几乎截止。 3. PN 结的伏安特性 PN 结的伏安特性： )1(T S -=U U e I I 式中，U 的参考方向为P 区正，N 区负，I 的参考方向为从P 区指向N 区；I S 在数值上等于反向饱和电流；U T =KT /q ，为温度电压当量，在常温下，U T ≈26mV 。 (1) 正向特性 0>U 的部分称为正向特性，如满足U ??U T ，则T S U U e I I ≈，PN 结的正向电流I 随正向电压U 按指数规律变化。 (2) 反向特性 0>，则S I I -≈，反向电流与反向电 压的大小基本无关。 (3) 击穿特性 当加到PN 结上的反向电压超过一定数值后，反向电流急剧增加，这种现象称为PN 结反向击穿，击穿按机理分为齐纳击穿和雪崩击穿两种情况。 4. PN 结的电容效应 PN 结的结电容C J 由势垒电容C B 和扩散电容C D 组成。C B 和C D 都很小，只有在信号频率较高时才考虑结电容的作用。当PN 结正向偏置时，扩散电容C D 起主要作用，当PN 结反向偏置时，势垒电容C B 起主要作用。 1.2.3 半导体二极管 1. 半导体二极管的结构和类型 半导体二极管是由PN 结加上电极引线和管壳组成。 二极管种类很多，按材料来分，有硅管和锗管两种；按结构形式来分，有点接触型、面接触型和硅平面型几种。 2. 半导体二极管的伏安特性 半导体二极管的伏安特性是指二极管两端的电压u D 和流过二极管的电流i D 之间的关系。它的伏安特性与PN 结的伏安特性基本相同，但又有一定的差别。在近似分析时，可采用PN 结的伏安特性来描述二极管的伏安特性。 3. 温度对二极管伏安特性的影响 温度升高时，二极管的正向特性曲线将左移，温度每升高1o C ，PN 结的正向压降约减小（2~）mV 。 二极管的反向特性曲线随温度的升高将向下移动。当温度每升高10 o C 左右时，反向饱和电流将加倍。 4. 半导体二极管的主要参数 二极管的主要参数有：最大整流电流I F ；最高反向工作电压U R ；反向电流I R ；最高工作频率f M 等。由于制造工艺所限，即使同一型号的管子，参数也存在一定的分散性，因此手册上往往给出的是参数的上限值、下限值或范围。 5. 半导体二极管的模型 常用的二极管模型有以下几种：
二极管习题
12、５习题详解 １2—1电路如图12-15所示，求电位U0，二极管得正向压降忽略不计。 解：因为压差大得二极管优先导通，所以ＶD1先导通，导通后U O＝0V，VD２、VD３截止。 12-2 在图12-１6中,试求下列几种情况下得输出端电位V0及各元件中流过得电流： (1)ＵA=+10V，U B＝0V;（2)UＡ=+6V,U B＝+５、８Ｖ；（３）U A＝UＢ=＋5V。设二极管得正 向电阻为零，反向电阻为无穷大。 解：（1)二极管ＶD1导通，则 VＤ2截止,。 （２)设VＤ1与ＶD2两管都导通，应用结点电压法计算UＯ： 可见VD２管能导通。 (3)VＤ1与VD２两管都能导通 1２—3 求图12—１7所示各电路得输出电压值，设二极管正向压降ＵＤ＝0、7V。 解: U O1≈3Ｖ-0、7V＝２、３V (VＤ导通）；UＯ2＝０(VD截止)；U O３≈—3V+０、7V=—２、3V （VＤ导通)；U O４≈３V （ＶD截止）;U O５≈3V—0、7V=2、3V（VD导通);U O6≈—3V（VD 截止)。
1２-４电路如图12—1８所示，已知u i ＝５ｓｉn ωt （V ）,二极管压降不计，试画出u ｉ与ｕ O 得波形，并标出幅值。 解：（ａ）u ｉ＞２V 时,VD 导通,；ｕi 〈２V 时,V Ｄ截止，u o =ｕi 。 (b) u i 〉２V 时，ＶＤ截止，；u ｉ〈2V 时，ＶＤ导通，u o =u i . (c) u i 〉2Ｖ时,VD 导通，u o =u ｉ；ｕi 〈2Ｖ时,VD 截止,u o ＝2V. 波形分别如图12-1９中（a ）、（b)与（c ）所示. １2－5 现有两只稳压管，它们得稳定电压分别为６Ｖ与8V ，正向导通电压为0、7Ｖ。 试问： (1)若将它们串联相接， 则可得到几种稳压值?各为多少？ (2)若将它们并联相接,则又可得到几种稳压值?各为 多少？ 分别画出电路图。 解：(1)两只稳压管串联时如图1２-2０中（a ）、(b ）、（c)、(d)所示,分别得出稳压值为1、４Ｖ、6、7V 、8、7V 与14V 等四种稳压值. (2）两只稳压管并联时如图１２-２0（ｅ）、（ｆ)、（g)所示，稳压值为0、７Ｖ;如图 12-20(h ）所示就是，稳压值为6V. 以上得稳压管电路在使用中要接限流电阻，这里未画出. 12-6在图12－２1所示电路中，已知，2CW4稳压管得参数为：稳定电压，最大稳定电 流，求: 5V -5V 2V 2V 2V u i u o u o u o (a) (b) (c) 图12-19 习题12-4的波形 t t t t
二极管基础知识
二极管基础知识之一--二极管的工作原理 晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。 当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。 当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。 当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。 二极管基础知识之二--二极管分类（类型） 二极管种类有很多，按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）。根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面，通以脉冲电流，使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起，形成一个“PN结”。由于是点接触，只允许通过较小的电流（不超过几十毫安），适用于高频小电流电路，如收音机的检波等。 面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。 平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。 二极管基础知识之三--二极管的主要参数介绍 用来表示二极管的性能好坏和适用范围的技术指标，称为二极管的参数。不同类型的二极管有不同的特性参数。对初学者而言，必须了解以下几个主要参数： 1、额定正向工作电流 是指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值。因为电流通过管子时会使管芯发热，温度上升，温度超过容许限度（硅管为140左右，锗管为90左右）时，就会使管芯过热而损坏。所以，二极管使用中不要超过二极管额定正向工作电流值。例如，常用的IN4001－4007型锗二极管的额定正向工作电流为 1A。 2、最高反向工作电压 加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，失去单向导电能力。为了保证使用安全，规定了最高反向工作电压值。例如，IN4001二极管反向耐压为50V，IN4007反向耐压为1000V。 3、反向电流 反向电流是指二极管在规定的温度和最高反向电压作用下，流过二极管的反向电流。反向电流越小，管子的单方向导电性能越好。值得注意的是反向电流与温度有着密切的关系，大约温度每升高10，反向电流增大一倍。例如2AP1型锗二极管，在25时反向电流若为250uA，温度升高到35，反向电流将上升到 500uA，依此类推，在75时，它的反向电流已达8mA，不仅失去了单方向导电特性，还会使管子过热而损坏。又如，2CP10型硅二极管，25时反向电流仅为5uA，温度升高到75时，反向电流也不过160uA。故硅二极管比锗二极管在高温下具有较好的稳定性。 4、正向电压降VF：二极管通过额定正向电流时，在两极间所产生的电压降。