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项 目 4 半 导 体 二 极 管 的 检 测 与 识 别【 项 目 要 求 】 学 会 识 别 二 极 管 的 种 类 , 熟 悉 各 种 二 极 管 的 名 称 , 了 解不 同 类 型 二 极 管 的 作 用 , 掌 握 二 极 管 的 检 测 方 法 ;【 知 识 要 求 】( 1) 掌 握 二 极 管 的 种 类 、 作 用 与 识 别 方 法 ;( 2) 重 点 半 导 体 二 极 管 的 检 测 及 应 用【 能 力 要 求 】( 1) 能 用 目 视 法 判 断 、 识 别 常 见 二 极 管 的 种 类 , 能 说 出 各 种二 极 管 的 名 称 ;( 2) 对 二 极 管 的 标 识 的 主 要 参 数 能 正 确 设 读 , 了 解 其 作 用 和用 途 ;( 3) 会 使 用 万 用 表 对 各 种 二 极 管 进 行 正 确 测 量 , 并 对 其 质 量 进 行 判 断 。 1、 二 极 管 是 常 用 的 半 导 体 组 件 之 一 。 二 极 管 由 一 个 PN结 加 上 两 根 引 线 封装 而 成 , P区 的 引 出 线 称 为 正 极 或 阳 极 ( A) , N区 引 出 线 称 为 负 极 或阴 极 ( K) 。2、 分 类 按 材 料 分 : 锗 二 极 管 、 硅 二 极 管 按 用 途 分 : 整 流 二 极 管 、 开 关 二 极 管 、 稳 压 二 极 管 、 检 波 二 极 管 按 结 构 分 : 点 接 触 型 二 极 管 、 面 接 触 型 二 极 管3、 二 极 管 的 特 性 : 具 有 单 向 导 电 性 , 接 正 向 电 压 时 电 阻 为 0, 接 反 向 电 压 时 , 二 极 管 呈 开 路 状 态 。二 极 管 广 泛 应 用 在 整 流 、 检 波 、 保 护 和 数 字 电 路 上 。 项 目 相 关 知 识 普 通 二 极 管 齐 纳 二 极 管(ZENERDIODE) 整 流 二 极 管 知 识 1 国 产 二 极 管 型 号 命 名 方 法1、 二 极 管 型 号 : , 由 5部 分 组 成 。2、 各 部 分 含 义 : 比 如 2DZ9A第 一 部 分 第 二 部 分 第 三 部 分 第 四 部 分 第 五 部 分用 数 字 表 示 电 极数 字 母 表 示 器 件 的 材 料和 类 型 字 母 表 示 器 件 的 用 途 数 字 表 示序 号 字 母 表 示规 格符 号 意 义 符号 意 义 符号 意 义 意 义 意 义2 二 极 管 AB CD N型 , 锗 材 料P型 , 锗 材 料N型 , 硅 材 料P型 , 硅 材 料 PVWCZ 小 信 号 管混 频 检 波 管稳 压 管变 容 管整 流 管 反 映 了 极限 参 数 、直 流 参 数 、交 流 参 数的 差 别 反 映 承 受反 向 电 压的 程 度 。A,B,C,D,A:最 低 我 国 目 前 已 系 列 生 产 的 硅 二 极 管 有 2CP、 2CZ、 2CK等 , 锗 二 极 管 有2AP、 2AK等知 识 2 二 极 管 的 类 型 与 用 途1、 整 流 二 极 管 : 主 要 用 于 把 交 流 电 变 换 成 直 流 电 。 结 构 为 面 接 触 型 , 结 电 容 较 大 , 工 作 频 率 较 窄 ( 3KHz) 常 用 型 号 : 2CZ、 2DZ、 1N4001IN4007( 1A) IN5391IN5399( 1.5A) IN5400IN5418 ( 3A) 选 择 整 流 管 时 主 要 考 虑 其 最 大 整 流 电 流 、 最 高 反 向 工 作 电 压 是 否 满 足 要 求 。 2、 检 波 二 极 管 : 主 要 作 用 是 把 高 频 信 号 中 的 低 频 信 号 捡 出 , 结 构 为 点 接触 型 , 其 结 电 容 比 较 小 , 一 般 为 锗 管 。 检 波 二 极 管 常 采 用 玻 璃 外 壳 封 装, 主 要 型 号 : 2AP、 1N34. 选 择 检 波 二 极 管 时 , 主 要 使 其 工 作 频 率 符合 要 求 。3、 稳 压 二 极 管 : 又 名 齐 纳 二 极 管 , 利 用 硅 二 极 管 反 向 揭 穿 特 性 来 稳 定 直 流 电 压 的 。 在 反 向 击 穿 时 , 通 过 它 的 电 流 尽 管 在 很 大 范 围 内 改 变 , 但 其 两 端 的 电 压 几 乎 不 变 。 稳 压 二 极 管 与 一 般 二 极 管 的 最 大 区 别 : 一 般 二 极 管 反 向 击 穿 后 就 毁 坏 了 , 但 稳 压 二 极 管 只 要 不 超 过 最 大 允 许 工 作 电 流 就 不 会 毁 坏 。 稳 压 二 极 管 是 工 作 在 反 向 击 穿 状 态 下 的 。 常 用 的 有 2CW、 2DW, IN4370。 4、 开 关 二 极 管 : 在 数 字 电 路 中 , 用 于 接 通 和 关 断 电 路 的 二 极 管 被 称 为 开 关二 极 管 , 其 特 点 是 反 向 恢 复 时 间 短 , 能 满 足 高 频 和 超 高 频 应 用 的 需 要 。常 用 型 号 : 1N4148。 选 择 时 : 根 据 电 路 的 主 要 参 数 : 正 向 电 流 、 最 高 反 向 电 压 、 反 向 恢 复 时间 等 选 择 具 体 的 型 号 。5、 肖 特 基 二 极 管 : 低 功 耗 、 大 电 流 、 超 高 速 半 导 体 器 件 。 其 恢 复 时 间 短 ,正 向 导 通 压 降 仅 为 0.4V, 而 整 流 电 流 可 达 几 千 安 。 常 用 在 高 频 、 大 电 流、 低 电 压 整 流 电 路 中 。6、 变 容 二 极 管 : 当 PN结 加 上 反 向 电 压 时 , 此 时 的 PN结 就 相 当 于 一 个 小 电容 。 反 向 电 压 越 大 , PN结 的 绝 缘 层 加 宽 , 其 结 电 容 就 越 小 , 利 用 此 原理 制 成 的 二 极 管 就 叫 变 容 二 极 管 。 如 : 2CB14: 当 反 向 电 压 在 3 25V变 化 , 结 电 容 在 20 30pF变 化 。 其 主 要 用 在 自 动 调 谐 、 调 频 、 调 相 等 。7、 双 向 二 极 管 : 当 加 在 双 向 二 极 管 两 端 的 电 压 小 于 某 值 ( 转 折 电 压 ) 时 ,二 极 管 断 开 , 大 于 某 值 ( 转 折 电 压 ) , 二 极 管 导 通 。 双 向 二 极 管 只 有 导通 截 止 两 种 状 态 。 转 折 电 压 值 大 致 分 为 3个 等 级 : 20 69V, 100 150V, 200 250V。 双 向 二 极 管 主 要 应 用 在 触 发 电 路 中 , 当 触 发 电 平 超过 转 折 电 压 时 , 双 向 二 极 管 就 把 该 电 路 导 通 。 8、 常 用 二 极 管 的 主 要 参 数 网 上 查 询 http:/ http:/ http:/ http:/www.changli.org http: / ( 1) 极 性 的 判 别 将 万 用 表 置 于 R 100档 或 R 1k档 , 两 表笔 分 别 接 二 极 管 的 两 个 电 极 , 测 出 一 个 结 果 后 ,对 调 两 表 笔 , 再 测 出 一 个 结 果 。 两 次 测 量 的 结果 中 , 有 一 次 测 量 出 的 阻 值 较 大 ( 为 反 向 电阻 ) , 一 次 测 量 出 的 阻 值 较 小 ( 为 正 向 电 阻 ) 。在 阻 值 较 小 的 一 次 测 量 中 , 黑 表 笔 接 的 是 二 极管 的 正 极 , 红 表 笔 接 的 是 二 极 管 的 负 极 。 1、 普 通 二 极 管 的 识 别 与 检 测 ( 2) 单 向 导 电 性 能 的 检 测 及 好 坏 的 判 断 通 常 , 锗 材 料 二 极 管 的 正 向 电 阻 值 为 1k左 右 , 反 向 电阻 值 为 300左 右 。 硅 材 料 二 极 管 的 电 阻 值 为 5 k左 右 , 反 向电 阻 值 为 ( 无 穷 大 ) 。 正 向 电 阻 越 小 越 好 , 反 向 电 阻 越 大越 好 。 正 、 反 向 电 阻 值 相 差 越 悬 殊 , 说 明 二 极 管 的 单 向 导 电特 性 越 好 。 若 测 得 二 极 管 的 正 、 反 向 电 阻 值 均 接 近 0或 阻 值 较 小 ,则 说 明 该 二 极 管 内 部 已 击 穿 短 路 或 漏 电 损 坏 。 若 测 得 二 极 管的 正 、 反 向 电 阻 值 均 为 无 穷 大 , 则 说 明 该 二 极 管 已 开 路 损 坏 。 ( 3) 反 向 击 穿 电 压 的 检 测 二 极 管 反 向 击 穿 电 压 ( 耐 压 值 ) 可 以 用 晶 体 管 直 流 参 数测 试 表 测 量 。 其 方 法 是 : 测 量 二 极 管 时 , 应 将 测 试 表 的“ NPN/PNP”选 择 键 设 置 为 NPN状 态 , 再 将 被 测 二 极 管 的 正极 接 测 试 表 的 “ C”插 孔 内 , 负 极 插 入 测 试 表 的 “ e”插 孔 , 然后 按 下 “ V”键 , 测 试 表 即 可 指 示 出 二 极 管 的 反 向 击 穿 电 压 值 。 也 可 用 兆 欧 表 和 万 用 表 来 测 量 二 极 管 的 反 向 击 穿 电 压 、测 量 时 被 测 二 极 管 的 负 极 与 兆 欧 表 的 正 极 相 接 , 将 二 极 管 的正 极 与 兆 欧 表 的 负 极 相 连 , 同 时 用 万 用 表 ( 置 于 合 适 的 直 流电 压 档 ) 监 测 二 极 管 两 端 的 电 压 。 摇 动 兆 欧 表 手 柄 ( 应 由 慢逐 渐 加 快 ) , 待 二 极 管 两 端 电 压 稳 定 而 不 再 上 升 时 , 此 电 压值 即 是 二 极 管 的 反 向 击 穿 电 压 。 ( 1) 单 色 发 光 二 极 管 的 检 测 目 测 极 性 判 别 红 外 发 光 二 极 管 的 正 、 负 电 极 。 红 外 发 光 二 极 管有 两 个 引 脚 , 通 常 长 引 脚 为 正 极 , 短 引 脚 为 负 极 。 因 红 外发 光 二 极 管 呈 透 明 状 , 所 以 管 壳 内 的 电 极 清 晰 可 见 , 内 部电 极 较 宽 较 大 的 一 个 为 负 极 , 而 较 窄 且 小 的 一 个 为 正 极 。 2、 发 光 二 极 管 的 识 别 与 检 测 ( 1) 单 色 发 光 二 极 管 的 检 测 用 指 针 式 万 用 表 检 测 极 性 在 万 用 表 外 部 附 接 一 节 1.5V干 电 池 , 将 万 用 表 置R 10或 R 100挡 。 这 种 接 法 就 相 当 于 给 万 用 表 串 接 上了 1.5V电 压 , 使 检 测 电 压 增 加 至 3V(发 光 二 极 管 的 开 启 电压 为 2V)。 检 测 时 , 用 万 用 表 两 表 笔 轮 换 接 触 发 光 二 极 管的 两 管 脚 。 若 管 子 性 能 良 好 , 必 定 有 一 次 能 正 常 发 光 ,此 时 , 黑 表 笔 所 接 的 为 正 极 , 红 表 笔 所 接 的 为 负 极 。 2、 发 光 二 极 管 的 识 别 与 检 测 ( 2) 红 外 发 光 二 极 管 的 检 测 将 万 用 表 置 于 R 1K 挡 , 测 量 红 外 发 光二 极 管 的 正 、 反 向 电 阻 , 通 常 , 正 向 电 阻 应在 30K 左 右 , 反 向 电 阻 要 在 500K 以 上 , 这 样的 管 子 才 可 正 常 使 用 。 要 求 反 向 电 阻 越 大 越好 。 ( 3) 红 外 接 收 二 极 管 的 检 测 识 别 管 脚 极 性 目 测 ( 从 外 观 上 识 别 ) 。 常 见 的 红 外 接 收 二 极 管 外 观 颜 色 呈 黑 色 。 识 别引 脚 时 , 面 对 受 光 窗 口 , 从 左 至 右 , 分 别 为 正 极 和 负 极 。 另 外 , 在 红 外 接 收 二极 管 的 管 体 顶 端 有 一 个 小 斜 切 平 面 , 通 常 带 有 此 斜 切 平 面 一 端 的 引 脚 为 负 极 ,另 一 端 为 正 极 。 用 万 用 表 检 测 ( 指 针 式 ) 。 将 万 用 表 置 于 R 1K 挡 , 用 来 判 别 普 通 二 极管 正 、 负 电 极 的 方 法 进 行 检 查 , 即 交 换 红 、 黑 表 笔 两 次 测 量 管 子 两 引 脚 间 的 电阻 值 , 正 常 时 , 所 得 阻 值 应 为 一 大 一 小 。 以 阻 值 较 小 的 一 次 为 准 , 红 表 笔 所 接的 管 脚 为 负 极 , 黑 表 笔 所 接 的 管 脚 为 正 极 。 检 测 性 能 好 坏 用 万 用 表 电 阻 挡 测 量 红 外 接 收 二 极 管 正 、 反 向 电 阻 , 根 据 正 、 反 向 电 阻 值的 大 小 , 即 可 初 步 判 定 红 外 接 收 二 极 管 的 好 坏 。 ( 1) 判 别 稳 压 二 极 管 的 极 性 目 测 ( 从 外 形 上 看 ) 。 金 属 封 装 稳 压 二 极 管 管 体 的 正 极 一 端 为 平 面 形 ,负 极 一 端 为 半 圆 面 形 。 塑 封 稳 压 二 极 管 管 体 上 印 有 彩 色 标 记 的 一 端 为 负 极 ,另 一 端 为 正 极 。 用 万 用 表 检 测 ( 指 针 式 ) 。 测 量 的 方 法 与 普 通 二 极 管 相 同 , 即 用 万 用表 R 1k档 , 将 两 表 笔 分 别 接 稳 压 二 极 管 的 两 个 电 极 , 测 出 一 个 结 果 后 , 再对 调 两 表 笔 进 行 测 量 。 在 两 次 测 量 结 果 中 , 阻 值 较 小 那 一 次 , 黑 表 笔 接 的 是稳 压 二 极 管 的 正 极 , 红 表 笔 接 的 是 稳 压 二 极 管 的 负 极 。 判 别 稳 压 二 极 管 的 好 坏 。 若 测 得 稳 压 二 极 管 的 正 、 反 向 电 阻 均 很 小 或均 为 无 穷 大 , 则 说 明 该 二 极 管 已 击 穿 或 开 路 损 坏 。 3、 稳 压 二 极 管 的 识 别 与 检 测 ( 2) 稳 压 值 的 测 量 好 的 稳 压 管 还 要 有 个 准 确 的 稳 压 值 , 业 余 条 件 下 怎 么 估 测 出 这 个 稳 压 值 呢 ?不 难 , 再 去 找 一 块 指 针 表 来 就 可 以 了 。 方 法 是 : 先 将 一 块 表 置 于 R 10k档 , 其 黑 、红 表 笔 分 别 接 在 稳 压 管 的 阴 极 和 阳 极 , 这 时 就 模 拟 出 稳 压 管 的 实 际 工 作 状 态 , 再取 另 一 块 表 置 于 电 压 档 V 10V或 V 50V( 根 据 稳 压 值 选 量 程 ) 上 , 将 红 、 黑 表笔 分 别 搭 接 到 刚 才 那 块 表 的 的 黑 、 红 表 笔 上 , 这 时 测 出 的 电 压 值 就 基 本 上 是 这 个稳 压 管 的 稳 压 值 。 说 “ 基 本 上 ” , 是 因 为 第 一 块 表 对 稳 压 管 的 偏 置 电 流 相 对 正 常使 用 时 的 偏 置 电 流 稍 小 些 , 所 以 测 出 的 稳 压 值 会 稍 偏 大 一 点 , 但 基 本 相 差 不 大 。 这 个 方 法 只 可 估 测 稳 压 值 小 于 指 针 表 高 压 电 池 电 压 的 稳 压 管 。 如 果 稳 压 管 的稳 压 值 太 高 , 就 只 能 用 外 加 电 源 的 方 法 来 测 量 了 ( 这 样 看 来 , 我 们 在 选 用 指 针 表时 , 选 用 高 压 电 池 电 压 为 15V的 要 比 9V的 更 适 用 些 ) 。 3. 用 万 用 表 检 测 稳 压 二 极 管 稳 压 二 极 管 的 外 型 与 普 通 二 极 管 相 似 , 极 性 判 断 方法 与 普 通 二 极 管 相 同 。稳 压 值 的 判 断 :030V连 续 可 调直 流 稳 压 电 源 v1.5 k 被 测 管 +-+- 也 可 用 低 于 1000V的 兆 欧 表 为 稳 压 二 极 管 提 供 测 试电 源 。 其 方 法 是 : 将 兆 欧 表 正 端 与 稳 压 二 极 管 的 负 极 相接 , 兆 欧 表 的 负 端 与 稳 压 二 极 管 的 正 极 相 接 后 , 按 规 定匀 速 摇 动 兆 欧 表 手 柄 , 同 时 用 万 用 表 监 测 稳 压 二 极 管 两端 电 压 值 ( 万 用 表 的 电 压 档 应 视 稳 定 电 压 值 的 大 小 而定 ) , 待 万 用 表 的 指 示 电 压 指 示 稳 定 时 , 此 电 压 值 便 是稳 压 二 极 管 的 稳 定 电 压 值 。 若 测 量 稳 压 二 极 管 的 稳 定 电 压 值 忽 高 忽 低 , 则 说 明该 二 极 管 的 性 不 稳 定 。 在 R 100或 R 1 k 挡 测 量红 表 笔 是 (表 内 电 源 )负 极 ,黑 表 笔 是 (表 内 电 源 )正 极 。 正 反 向 电 阻 各 测 量 一 次 , 测 量 时 手 不 要 接 触 引 脚 。用 指 针 式 万 用 表 检 测 一 般 硅 管 正 向 电 阻 为 几 千 欧 , 锗 管正 向 电 阻 为 几 百 欧 ; 反 向 电 阻 为 几 百 千欧 。 正 反 向 电 阻 相 差 不 大 为 劣 质 管 。 正 反 向 电 阻 都 是 无 穷 大 或 零 则 二 极管 内 部 断 路 或 短 路 。1k 0 0 本 页 有 动 画设 置 , 每 点 击 鼠标 , 演 示 一 步 。 选 用 二 极 管 的 注 意 事 项 切 勿 使 电 压 、 电 流 超 过 器 件 手 册 中 规 定 的极 限 值 , 并 应 根 据 设 计 原 则 选 取 一 定 的 裕量 。 允 许 使 用 小 功 率 电 烙 铁 进 行 焊 接 , 焊 接 时间 应 该 小 于 35秒 。 玻 璃 封 装 的 二 极 管 引 线 的 弯 曲 处 距 离 管 体不 能 太 小 , 一 般 至 少 2mm。 安 装 二 极 管 的 位 置 尽 可 能 不 要 靠 近 电 路 中的 发 热 元 件 。 接 入 电 路 时 要 注 意 二 极 管 的 极 性 。 稳 压 管 与 普 通 二 极 管 的 区 分 方 法( 1) 将 万 用 表 置 R 1k档 , 测 出 被 测 管 子 的 正 、 负 极 ;( 2) 将 万 用 表 置 R 10k档 , 黑 表 棒 接 管 子 的 负 极 、 红 表 棒 接 管 子 的正 极 , 如 果 反 向 电 阻 比 用 R 1k档 测 时 小 得 多 , 则 说 明 此 管 子 是 稳压 管 ; 若 反 向 电 阻 仍 然 很 大 , 则 说 明 是 整 流 管 或 检 波 二 极 管 。 ( 万 用 表 得 R 10k档 内 部 电 压 是 9V, 大 于 稳 压 管 得 反 向 击 穿 电 压 ,稳 压 管 被 反 向 击 穿 , 测 得 的 电 阻 大 为 减 小 ; 一 般 二 极 管 , R 1k档 ( 1.5V) 还 是 R 10k档 ( 9V) , 所 测 阻 值 不 会 相 差 太 大 。 若 稳 压 管 的 稳 压 值 高 于 R 10k档 的 电 压 值 时 , 无 法 用 此 方 法 判 别。技 能 与 技 巧 1、 二 极 管 的 主 要 技 术 指 标 : 最 大 正 向 额 定 电 流 和 反 向 耐 压 。2、 检 测 二 极 管 最 常 用 的 方 法 是 用 万 用 表 测 量 PN结 的 正 向 电 阻 。项 目 小 结课 后 练 习1、 二 极 管 有 何 用 途 ?2、 二 极 管 主 要 有 那 些 性 能 参 数 ?3、 如 何 用 万 用 表 判 定 二 极 管 的 好 坏 和 极 性 ?4、 测 量 高 压 硅 堆 的 正 反 向 电 阻 时 , 需 用 万 用 表 的 哪 一 个 档 位 ?
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