选修3-2第六章传感6.4传感器的应用实验资料.pptVIP

选修3-2第六章传感器 6.4传感器的应用实验 【教学目标】 １、知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性. ２、知道晶体三极管的放大特性. ３、掌握逻辑电路的基本知识和基本应用. ４、综合实验培养动手能力，体会物理知识实际中的应用. 【教学重点】： 1、了解斯密特触发器的工作特点，能够分析光控电路的工作原理。 2、温度报警器的电路工作原理。 【教学难点】：由门电路控制的传感器的工作原理。 【教学方法】： 实验法、观察法、讨论法 1晶体二极管 1）普通二极管 二极管的基本结构: 二极管是由一个PN结构成的半导体器件，即将一个PN结加一两条电极引线做成管芯，并用管壳封装而成。P型区的引出线称为正极或阳极，N型区的引出线称为负极或阴极，如图1所示。 2)晶体二极管具有什么特性 A)主要特征是具有单向导电性，即整流特性。 B)利用不同的半导体材料、掺杂分布、几何结构，可制成不同类型的二极管，用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换. C)外加正向电压时，在正向特性的起始部分，正向电压很小，不足以克服PN结内电场的阻挡作用，正向电流几乎为零，这一段称为死区。这个不能使二极管导通的正向电压称为死区电压。当正向电压大于死区电压以后，PN结内电场被克服，二极管导通，电流随电压增大而迅速上升。在正常使用的电流范围内，导通时二极管的端电压几乎维持不变，这个电压称为二极管的正向电压　 D)外加反向电压不超过一定范围时，通过二极管的电流是少数载流子漂移运动所形成反向电流，由于反向电流很小，二极管处于截止状态。 3)利用万用表判断二极管正负极 普通二极管有色端标识一极为负极； 1）指针式万用判断方法： 　将万用表打到R×1K档，用红黑表笔分别与二极管的两个电极相接，测得两个方向阻抗相差很大，测得阻值小的那次．则黑表笔接的就是二极管的正极。（注意：在用万用表电阻档测试时，对于电表内的电池正极是接在黑表笔—端的） 2）数字万用表判断方法： 　　同样可以用电阻1K档测量，测得阻值小的那次．则黑表笔接的应是二极管的负极，因为数字万用黑表笔是与电池负极连在一起的。 实验：二极管的伏安特性曲线 主要参数： ⑴反向恢复时间 反映开关管特性好坏的一个参数。开关二极管的开关时间为开通时间和反向恢复时间的总和.开通时间是指开关二极管从截止至导通所需时间，开通时间很短，一般可以忽略；反向恢复时间是指导通至截止所用时间，反向恢复时间远大于开通时间。一般硅开关二极管的反向恢复时间小于3ns～10ns ⑵反向击穿电压 是指在开关二极管两端的反向电压超过规定的值，使二极管可能击穿的电压。 ⑶最高反向工作电压 是指加在开关管两端的反向电压不能超过规定的允许值。 ⑷正向电流 是指开关二极管在正向工作电压下工作时，允许通过开 关管的正向电流。 2）发光二极管 发光二极管简称为LED。由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管，在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，就能产生自发辐射的荧光。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。 原理 它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能。 发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。 当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。 不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。 常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。 判断发光二极管正负极 发光二极管长脚为正，短脚为负。 如果脚一样长，发光二极管里面的大点是负极，小的是正极。 有的发光二极管带有一个小平面，靠近小平面的一根引线为负极。 万用表中：红笔接“+”，黑笔接“-”；在测发光二极管时，低阻挡测不出来，可用RX10K档测，两表笔接触二极管的两级。如果电阻较小，黑表笔所接的是正极，电阻较大，黑表笔所接的是负极。 发光二极管，若与TTL组件相连使用时，一般需串接一个470R的降压电阻，以防器件的损坏。 2晶体三极管 三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管,晶体三极管，是一种电流控制电流的半导体器件·其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号， 也用作无触点开关。晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的