二极管的检测教案

二极管的检测教案（共12篇）

篇1：二极管的检测教案

电容、二极管、三极管的识别与检测

一、实训目的和任务

1、了解电容、二极管、三极管的类型、外观和相关标识

2、掌握用万用表检测二极管的极性

3、掌握用万用表判别三极管的管型和每个管脚

二、实训学时：4个学时

三、与实训相关知识

1、二极管的判断

从外观上看，二极管两端中有一端会有白色或黑色的一圈，这圈就代表 二极管的负极即N极。利用万用表根据二极管正向导通反向不导通的特性即 可判别二极管的极性；指针式万用表两根表笔加在二极管两端smt检测设备，当导通时（电阻小），黑表笔所接一端是正极即P极，红表笔所接一端是负极即N极.指针式万用表置于电阻档时，黑表笔接的是表内电池的正极，红表笔接的 是表内电池的负极；

若使用数字万用表则相反，红表笔是正极，黑表笔是负极，但数字表的 电阻档不能用来测量二极管和三极管，必需用二极管档。

2、三极管的判断（1）三极管的分类：

半导体三极管可分为双极型三极管、场效应晶体管、光电三极管。本实训内容重点掌握双极型三极管。双极型三极管分为有PNP型和NPN型两种； 按照功率大小有大、中、小功率之分； 按照频率有高频管、低频管、开关管之分； 按照材料有硅管与锗管之分；

按照结构有点接触型和面接触型之分。按照封装方式有金属封装和塑料封装。（2）国产三极管的型号命名方式

国产三极管的型号命名通常有五个部分组成，第一部分“3”代 表三极管，第二部分通常是A、B、C、D等字母，表示材料和特性，由 此可知是硅管还是锗管，是PNP型还是NPN型，具体表示方法为：

3A代表PNP锗管（如3AX21）；

3B代表NPN锗管(如3BX81)；

3C代表PNP硅管（如3CG21）；

3D代表NPN硅管（如3DG130）。

（3）双极型三极管的主要参数

双极型三极管的主要参数可分为直流参数Icbo、Iceo等，交流 参数β、Ft等，极限参数Icm、Uceo、Pcm三大类，具体可参见《模 拟电子技术基础》

（4）双极型三极管的测试

要准确了解三极管的参数，需用专门的测量仪器进行测量，如 晶体管特性图示仪，当没有专用仪器时也可以用万用表粗略判断，本实训内容要求重点掌握用万用表（以指针表为例）进行管脚的判 别。通常以下判别都是设在电阻1K档。

基极的判别：假定某一个管脚为基极，用黑表笔接到基极，红 表笔分别接另外两个管脚smt贴片焊接设备，如果一次电阻大、一次电阻小说明假定 的基极是错误的，找出两次电阻都小时说明假定的基极是正确的，如果没有找到两次电阻小只有两次电阻大，可以用红表笔接到假定 的基极上，黑表笔分别接另外两个管脚，一定可以找出两次电阻都 小。

PNP管与NPN管的判别：当基极找出来以后，用黑表笔接在基极 上红表笔接另外任意一个管脚，若导通说明基极是P，此被测三极管 即为NPN管松下smt设备进口smt设备，反之为PNP管。

集电极与发射极的判别：用指针万用表判别集电极和发射极，要设法令到三极管导通起来，根据三极管导通的基本条件是必需在 发射结上加正向偏置电压这一特性，我们可以在集电极与基极之间 加一个分压电阻（大约100k），且在集电极和发射极上通过万用表 的两根表笔加上正确极性的电压，从而令到发射结导通进口smt设备松下smt设备，此时万用 表的两根表笔之间有电流通过，也即反映出电阻值小，根据这一原 理可以判别三极管的集电极与发射极。

发射极接指针表的红表笔发射极接指针表的黑表笔

具体方法是：

对于NPN管，假定基极以外的某一个极为集电极，万用表的黑表 笔接在假定的集电极管脚上，红表笔接在假定的发射极管脚上，用 手指替代电阻同时接触到基极与假定的集电极之间，此时若万用表 电阻档测出电阻较小，参照上图（a）可知进口smt设备，假定的集电极是正确的。若万用表电阻档测出电阻较大，说明假定是错误的。

对于PNP管，假定基极以外的某一个极为集电极，万用表的红表 笔接在假定的集电极管脚上smt生产设备，黑表笔接在假定的发射极管脚上，用 手指替代电阻同时接触到基极与假定的集电极之间松下smt设备，此时若万用表 电阻档测出电阻较小，参照上图（b）可知，假定的集电极是正确的。若万用表电阻档测出电阻较大，说明假定是错误的。

四、实训训器材

万用表1块

整流二极管2CP系列、检波二极管2AP系列、稳压管系列各2个

三极管PNP管与NPN管各3个以上（例如：3DG6A、9012、9013、3AX31、3DK4、3CG5、BD137）

五、实训内容和步骤

a)用万用表判断二极管的正负极，对照二极管外形看看判断是否正确

b)用万用表判断三极管是NPN还是PNP管smt检测设备，判断三极管的唢呐个管脚，记下三极 管的型号，画出管脚排列图，同学间相互检查判断是否正确

篇2：二极管的检测教案

一、教学目标：

通过本小节的学习，让学生掌握晶体三极管与场效应管（MOS）的识别与检测

二、教学重点、难点：

晶体三极管与场效应管（MOS）的识别与检测 晶体三极管与场效应管（MOS）的区分

三、教学过程设计：

1、晶体三极管的识别

手机中的三极管一般为黑色，普通三极管有三个电极的，也有四个电极的，外型及引脚排列。四个引脚的三极管中，比较大的一个引脚是集电极，另有两个引脚相通的是发射极，余下的一个是基极。晶体三极管的外型和双二极管（即两个二极管组成的元件，也为三个引脚）、场效应管极为相似，判断时应注意区分，以免造成误判。

2、晶体三极管的检测

首先找出基极，并判定管型（NPN或PNP）。对于PNP型三极管，C、E极分别为其内部两个PN结的正极，B极为它们共同的负极，而对于NPN型三极管而言，则正好相反：C、E极分别为两个PN结的负极，而B极则为它们共用的正极，根据PN结正向电阻小反向电阻大的特性就可以很方便的判断基极和管子的类型。具体方法如下： 将模拟万用表打在R×100或R×1K档上。红表笔接触某一管脚，用黑表笔分别接另外两个管脚，这样就可得到三组（每组两次）的读数，当其中一组二次测量都是几百欧的低阻值时，若公共管脚是红表笔，所接触的是基极，且三极管的管型为PNP型；若公共管脚是黑表笔，所接触的也是基极，且三极管的管型为NPN型。

其次可判别三极管的发射极和集电极。在判别出管型和基极后，可用下列方法来判别集电极和发射极。将万用表打在R×1K档上。用手将基极与另一管脚捏在一起（注意不要让电极直接相碰），为使测量现象明显，可将手指湿润一下，将红表笔接在与基极捏在一起的管脚上，黑表笔接另一管脚，注意观察万用表指针向右摆动的幅度。然后将两个管脚对调，重复上述测量步骤。比较两次测量中表针向右摆动的幅度，找出摆动幅度大的一次。对PNP型三极管，则将黑表笔接在与基极捏在一起的管脚上，重复上述实验，找出表针摆动幅度大的一次，对于NPN型，黑表笔接的是集电极，红表笔接的是发射极。对于PNP型，红表笔接的是集电极，黑表笔接的是发射极。这种判别电极方法的原理是，利用万用表内部的电池，给三极管的集电极、发射极加上电压，使其具有放大能力。有手捏其基极、集电极时，就等于通过手的电阻给三极管加一正向偏流，使其导通，此时表针向右摆动幅度就反映出其放大能力的大小，因此可正确判别出发射极、集电极来。

3、场效应管的识别

手机中的场效应管一般也为黑色，大多数为三只脚，少数为四只脚(有两个脚相通，一般为源极S)。场效应管的外形和作用与晶体三极管极为相似，在电路板上很难辨别它们，只有借助于原理图和印制电路板图识别。晶体三极管有NPN、PNP两种类型，场效应管有NMOS管、PMOS管两种类型，其三个电极(栅极G、源极S、漏极D)分别对应于晶体管的三个电极(基极B、发射极E、集电极C)。但与晶体管相比，场效应管具有很高的输入电阻，工作时栅极几乎不取信号电流，因此它是电压控制组件。以晶体管或场效应管为核心，配以适当的阻容元件就能构成放大、振荡、开关、混频、调制等各种电路。

使用MOS管时应注意：由于MOS管的输入阻抗高，很小的输入电流就会产生很高的电压，从而导致MOS管击穿。因此，拆卸场效应管时需使用防静电的电烙铁，最好使用热风枪。另外，栅极不可悬浮，以免栅极电荷无处释放而击穿场效应管。

另外，手机中还有双场效应管封装方式，一类是单纯的两个管子封装在一起，还有一类是两个管子有逻辑关系，如构成电子开关等。

4、场效应管的检测

可用模拟万用表来定性判断MOS型场效应管的好坏。先用万用表R×10K挡(内置有9V或15V电池)，把负表笔(黑)接栅极(G)，正表笔(红)接源极(S)。给栅、源极之间充电，此时万用表指针有轻微偏转。再改用万用表R×1挡，将负表笔接漏极(D)，正表笔接源极(S)，万用表指示值若为几欧姆，则说明场效应管是好的。

也可用万用表定性判断结型场效应管的电极。将万用表拨至R×100档，红表笔任意接一个管脚，黑表笔则接另一个管脚，使第三脚悬空。若发现表针有轻微摆动，就证明第三脚为栅极。欲获得更明显的观察效果，还可利用人体靠近或者用手指触摸悬空脚，只要看到表针作大幅度偏转，即说明悬空脚是栅极，其余二脚分别是源极和漏极。其判断理由是：JFET的输入电阻大于100MΩ，并且跨导很高，当栅极开路时空间电磁场很容易在栅极上感应出电压信号，使管子趋于截止，或趋于导通。若将人体感应电压直接加在栅极上，由于输入干扰信号较强，上述现象会更加明显。如表针向左侧大幅度偏转，就意味着管子趋于截止，漏-源极间电阻RDS增大，漏-源极间电流IDS减小。反之，表针向右侧大幅度偏转，说明管子趋向导通，RDS减小，IDS增大。但表针究竟向哪个方向偏转，应视感应电压的极性（正向电压或反向电压）及管子的工作点而定。

在检测时需要注意以下两点： 一是，试验表明，当两手与D、S极绝缘，只摸栅极时，表针一般向左偏转。但是，如果两手分别接触D、S极，并且用手指摸住栅极时，有可能观察到表针向右偏转的情形。其原因是人体几个部位和电阻对场效应管起到偏置作用，使之进入饱和区。二，也可用舌尖舔住栅极，现象同上。

四、课后作业或思考题：

如何区分晶体三极管与场效应管（MOS）？

五、本节小结：

篇3：二极管的检测教案

目前产品中主要问题在于由于器件利用积分检测原理检测光信号, 积分时间较长, 而且很容易达到饱和, 在模数转换器方面, 现有产品中为整片或部分阵列共用一个转换器, 速度较慢。在每个像素单元后集成一个像素级AD转换器, 依靠大量低速AD转换器并行工作, 达到信号高速数字化转换的目的;而且在像素单元后带有滤波器, 通过滤波功能, 提高信噪比。本项目的技术水平, 属于国内领先水平, 该项目产品研制成功后, 可以用于各种光谱分析仪器和光电信号探测领域, 尤其适合于需要高速光电转换和处理的军事应用方面。技术指标:光谱范围:40 0~1 10 0 n m, 波长分辨率1 0 nm, 响应速度:0.1ms, 动态范围:160dB。各项技术指标处于国内领先水平。

1 高速峰值检测系统设计

高速峰值检测功能的光电二极管阵列, 在前端使用高速PIN光电二极管实现光信号探测, 随后通过滤波器将有用信号滤出, 滤出信号通过低噪声放大器和峰值保持器送入像素级的AD转换器实现信号数字化, 最后通过接口器件将多路并行工作的电路进行集成组成光电二极管阵列。光电二极管阵列的总体框图设计如图1所示。

2 低噪声前置放大器的设计

低噪声前置放大器是微弱信号检测的关键部件之一, 担负着放大微弱信号的任务, 因为对于微弱信号检测来说, 关键的措施之一就是尽量减小测量过程中引入的噪声, 而前置放大器是引入噪声的主要部件之一, 由于信号十分微弱, 则要求前置放大器具有低噪声性能, 不然由于前置放大器本身的噪声将会使原来就被噪声淹没的信号淹没得更深。这就要求前置放大器必须是一个性能优良的具有抑制噪声能力的放大器。设计低噪声放大器的主要内容是选择低噪声半导体器件, 确定电路的级数和电路组态, 确定低噪声工作点, 进行噪声匹配等工作。工作点问题是一个考虑重点, 因为它对于器件的重要指标——功耗有很大的影响。

3 峰值保持器的设计

探测器输出的信号经过放大或整形后的脉冲峰顶较窄, 甚至是尖顶的, 不能满足AD转换器的要求, 这时必须要由一个峰值保持电路将脉冲的峰值保持一定的时间再送往后续电路。峰值检测的主要目的也是为了抑制噪声的影响, 用瞬态峰值检测法取代传统的积分检测, 可以进一步提高信噪比。峰值保持电路可由一级精密二极管和一级电压跟随器组成。添加保护电路后, 电路图如图2所示。有用的信号检出之后, 而后是进行模数转换, 转换之前首先要对信号进行取样保持, 只需要一个电容就可以实现此功能, 为了控制采样时间我们需要设计一个开关, 可用MOS开关实现, 通过设置时钟信号, 确定采样时间。还有一个注意的问题就是, 如果电压信号不够大, 还需要再加一级放大然后再转换。

4 结语

设计了一种高速峰值检测功能的光电二极管阵列结构, 可用于对高速信号进行实时检测。完成了系统低噪声前置放大器的设计, 完成了峰值保持器的设计, 并给出了硬件电路图。最终, 通过实验检测系统设计符合要求。

摘要：本文设计了一种高速峰值检测功能的光电二极管阵列结构, 可用于对高速信号进行实时检测, 给出了设计总体流程图, 以及各主要组成部分的硬件电路关系等。通过实验可知, 系统满足设计要求。

关键词：峰值检测电路,光电二极管,高速探测

参考文献

[1]George Mount, Brian Rumburg, BrianLamb, et al.DOAS Measurement ofAtmospheric Ammonia Emissions at aDairy[J].NSTL, 2001, 10:1-15.

[2]John G.Murphy, Stephen O Driscoll, Niall J.Smith.Multi-Path DOAS forTomographic Measurements[J].SPIE, 2003, 4876:875-885.

篇4：涉及二极管的题型总结

1 判断电流流向

例1 如图1所示为一个正常的二极管.當用多用电表的欧姆档测定二极管的电阻时，测得的电阻值非常大，这说明多用电表的红表笔接到了二极管的端（填“A”或“B”），如果将红黑表笔的接触点在A、B两端互换，测得的阻值将（填“变大”或“变小”），此时流过多用电表的电流将（填“增大”或“减小”），电流从（填“红”或“黑”）表笔流入电表.

解析 多用电表的黑表笔连接电表内部电源的正极.用多用电表的欧姆档测定二极管的电阻时，测得的电阻值非常大，说明二极管处于反向截止状态，A端电势较低，故红表笔连接在此处；若将红黑表笔的接触点在A、B两端互换，则二极管处于正向导通状态，阻值将变小，由欧姆定律可知，流过多用电表的电流将变大，并且电流从红表笔流入电表.因此答案为：A、变小、增大、红.

2 判断电路结构

例2 黑箱中有一个二极管， 还有两个阻值均为1 kΩ的电阻，它们与黑箱的接线柱1、2、3接成电路，用多用电表的电阻挡对这三个接线柱间的电阻进行测量，得到的数据如表1所示，那么黑箱中的线路是图2中的

解析 根据表头读数为零，二极管反接这一点可判断B是错误的；根据读数为0.5 kΩ，二极管正接电阻为零，两个电阻应是并联，可判断A错；再根据读数为2 kΩ可判断D错；只 有C满足三次测量，故选C.

3 判断灯泡亮暗

例3 某兴趣小组用如图3所示的电路研究自感现象，图中A、B是两个相同的小灯泡，D1、D2是两个理想二极管，L是自感系数大、直流电阻明显小于灯泡电阻的线圈，R为保护电阻.关于实验现象下列说法中正确的是

A.闭合开关，A、B两灯同时亮，随后逐渐变暗

B.闭合开关，B灯不亮，A灯亮，随后逐渐变暗

C.闭合开关稳定后断开开关，A、B两灯同时亮，随后逐渐熄灭

D.闭合开关稳定后断开开关，B灯不亮，A灯亮，随后逐渐熄灭

解析 由于二极管具有单向导电性，线圈和两个灯泡是并联关系，故闭合开关后B灯亮，A灯电流被二极管断路，不亮，A、B错误；当闭合开关稳定后，断开开关的瞬间，由于通过L的电流减小，会产生一个与原电流相同的感应电流，即此时L相当于一个电源，左边为正极，此时B灯被二极管断路不亮，A灯亮.由于感应电流的减小，A灯会逐渐熄灭，C错误，故选D.

4 判断电表读数的变化

例4 （2014年高考物理新课标卷Ⅱ）如图4，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端.假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大.用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则

A.Uab∶Ucd=n1∶n2

B.增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小

C.负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd越大

D.将二极管短路，电流表的读数加倍

篇5：二极管的识别与检测方法

教学目标

1、通过外观检查二极管的好坏；

2、 用万用表电阻挡检测二极管；

教学重点与难点

1、 二极管的识读；

2、 二极管的检测方法；

教学方法

讲授法、演示法

教学安排：2课时

教学过程

1、二极管极性引脚的表示方法

当我们拿到二极管时，首先观察二极管的外形特性及引脚极性标记，以便分辨出二极管两个引脚的正、负极性。通常情况下，有以下几种标记方法。

（1）、在不二级管的负极用一条色带标志。

（2）、发光二极管有两个引脚，一般长引脚为正极，短引脚位负极。

（3）、在二极管的外壳上直接印有二极管的电路图形符号，来判断二极管的极性。

2、用万用表检测二极管的质量

（1）、用万用表检测二级管的正负极性

根据二极管正向电阻小、反向电阻大的特点：

A、选档位，R*100或R*1k挡；

B、调零；

C、用万用表的红、黑表笔任意测量二极管的两引脚间的电阻值；

D、交换万用表的表笔再测量一次，如果二极管是个好的，两次测量结果必定一大一小；

E、以阻值较小的以此为例，黑表笔所接的`二极管一端为正极，黑表笔所结的二极管一端为负极。

（2）、用万用表检测二极管的质量

我们可以通过测量二极管的正向电阻、反向电阻鉴别二极管的好坏。

A、测量二极管的的正向电阻、反向电阻；

B、根据二极管的的正向电阻、反向电阻阻值变化判断二极管的质量好坏；

3、组织学生联系

（1）、按二极管的编号顺序逐一从外表标志判断二极管的管脚名称，将结果填入表格里。

（2）、用万用表再次逐个检测二级管的极性，将结果填入表格里。

4、课堂小结

（1）、二极管极性的判断；

篇6：稳压管二极管的识别与检测

1.稳压二极管的识别。

常见的稳压二极管有两只引脚，但也有少数稳压二极管为三只引脚（如2DW7），除通过外壳的标志识别外，初学人员更应学会用万用表区别稳压二极管与普通二极管。

（1）稳压二极管正、负极的识别方法。稳压二极管正、负极的识别方法和普通二极管相同，可利用PN结正、反向电阻不同的特性进行识别，实践中常用指针式万用表的 R?1k档测量两引脚之间的电阻值，红、黑表笔互换后再测量一次。两次测得的阻值中较小的一次，黑表笔所接引脚为稳压二极管正极，红表笔所接引脚为负极。有三只引脚的稳压管从外形类似三极管，但其内部是两只正极相连的稳压二极管，如附图所示。这种稳压管正、负极的识别方法与两只引脚的稳压管相同，只需测出公共正极（即第脚），另两脚均为负极。

（2）普通二极管与稳压二极管的区分方法。先将万用表置R?1k档，按前述方法测出二极管的.正、负极；然后将黑表笔接被测二极管负极，红表笔接二极管正极，此时所测为PN结反向电阻，阻值很大，表针不偏转。然后将万用表转换到R?10k档，此时表针如果向右偏转一定角度，说明被测二极管是稳压二极管；若表针不偏转，说明被测二极管可能不是稳压二极管（说明：以上方法仅适于测量稳压值低于万用表R?10k档电池电压的稳压二极管）。

上述测量方法的原理是，万用表R?10k档的表内电池电压比R?1k档高得多，若稳压二极管的稳压值低于该电池电压，则用R?10k档测量时稳压二极管的PN结就会齐纳击穿，表现为阻值读数下降许多。而普通二极管的反向耐压均较高，R?10k档的表内电池电压不足以使其反向击穿。当然，如果稳压二极管的稳压值高于表内电池电压，表针也不会偏转，用上述方法也就不能区分被测二极管的类型了。

2.稳压二极管的检测。

篇7：三极管的识别与检测方法

课型：理论+实践 教学目标

1、熟悉三极管外形，图形符号和文字符号；

2、了解三极管的种类与特点；

3、了解三极管的特性与参数；

4、掌握常用三极管的命名方法；

教学重点与难点

1、掌握三极管的外形，图形符号和文字符号；

2、了解三极管的种类与特点； 教学方法 讲授法、演示法 教学安排：2课时 教学过程

一、项目实施

任务一：普通三极管的识别与检测 工作任务：

1.识别不同类别的三极管 2.测量三极管 工作步骤：

1.识别各种三极管(按功率)（1）普通小功率三极管

普通小功率三极管通常采用TO-92封装，如图所示为9013三极管，其引脚顺序为E、B、C（引脚向下，面向元件型号）。（2）中功率三极管 图所示为NPN型中功率三极管TIP41，其引脚顺序为B、C、E（引脚向下，面向元件型号），中功率三极管通常采用TO-220封装。（3）金属外壳三极管

如图所示为开关三极管2N2222A，该三极管为NPN型三极管，采用金属外壳封装TO-18或TO-39，其引脚顺序如图所示，引脚向下，从凸起位置依次为E、B、C。（4）大功率金属外壳三极管

图为大功率金属外壳三极管，其封装形式通常为TO-3,其外壳通常为集电极（C），另外两个引脚分别为基极（B）和发射极（E）。（5）贴片三极管 图为贴片三极管8550,8550为小功率PNP三极管,其贴片型号为2TY，引脚顺序如图所示。

2、识别各种三极管（按引脚的现状）（1）色点标志（2）凸形标记（3）三角排列（4）三脚等距平面性（5）带散热片的三极管

3.用指针式万用表测量三极管 步骤一：判断三极管的基极(B)用万用表R×1K档或R×100档依次测量三极管各极之间的正反向阻值，并将测得阻值填入表中。然后分析表中测得数据，观察哪一个引脚与其他两个引脚之间的测得的阻值均较小，如果符合这一条件，则这个引脚就是三极管的基极（B）。步骤二：判断三极管的管型(PNP还是NPN)将万用表置于R×1K档或R×100档，将万用表的黑表笔接三极管的基极，红表笔在其他极，如果阻值均较小，则表明这是一个NPN型三极管。如果是高阻值，改用红表笔接三极管的基极，黑表笔在其他引脚，若阻值均较小，则表明这是一个PNP型三极管。步骤三：辨别三极管的集电极(C)和发射极（E）方法一：将万用表置于R×1K档或R×100档，用“鳄鱼夹”夹持管脚，或用两手分别捏住表笔和管脚，然后用舌尖舔基极，利用人体电阻作为基极偏流电阻，也可进行测量。指针偏转较大的那一次，黑表笔所接为集电极（NPN管），红表笔所接为发射极。PNP管正好相反。

方法二：将万用表置于HFE档，将三极管管按假定的E、C插入万用表的“三极管测量插座”中，其中基极和三极管的极性（NPN或PNP）必须正确，观察并记录显示的被测管HFE值；交换假定的C、E之后再测一次。两次测量中指针偏转较大的一次为正确插入，由此可以判断出被测管的E和C。课堂小结

1、掌握各类三极管的分类及识别方法。

2、学会检测三极管的基极、管型，发射极与集电极等。

作业

篇8：二极管的检测教案

1 TSLAS甲烷气体浓度检测原理

TD LA S甲烷气体浓度检测技术, 其本质为吸收光谱技术, 即通过分析一定波长范围内的光被特定的气体选择吸收从而测得特定气体的浓度。TD LA S甲烷气体浓度检测技术基于吸收光谱原理, 采用D FB激光器发射一束一定波长的激光通过甲烷气体, 甲烷气体对其吸收, 由光电探测器接收, D FB发射器与光电探测器之间的距离定义为光程。根据Lam bert-B eer定律, 其出射光强和入射光强满足:

式中:v为激光频率, 单位cm-1;It为激光穿过被测气体后的强度;Io为激光的基准强度, 单位m W;sT!"为谱线的线强度, 它表示该谱线的吸收强度, 只与温度有关, 单位为cm·m ol-1;p为待测气体的分压, 单位Pa;L为吸收路径长度, 单位cm;c为气体的体积浓度, 单位m ol·cm-3·Pa-1;gv!"为线型函数, 与气体性质有关。

在p, sT!", gv!", L都已知的情况下, 测量出It和Io就可以反演出待测气体浓度c[1]。

2 甲烷气吸收谱线波长的选择

在气体浓度的精确测量时, 恰当地选择气体吸收谱线显得尤为重要, 吸收谱线的选择要求满足下列条件:应尽量选择线型较为规则的吸收谱线, 所选择的吸收线需要匹配D FB激光器的发射波长范围与光电探测器的接收波长范围[2]。采用探测测量气体浓度时, 需要匹配较强的吸收线以获得高的检测信噪比。谱线应避开不同气体的交叉谱带区域, 否则多种气体交叉干扰, 影响分析人员对结果的判断。

经理论分析与实验验证, 甲烷气体在1653nm波长处吸收效果最好, 故采用波长范围在1653nm的D FB可调谐激光光源。

3 系统结构

TD LA S、甲烷气体浓度检测系统中每一个模块单元的好坏都对整体系统的检测精度和检测能力有所影响。

因此, 在设计开发TD LA S甲烷气体浓度检测系统时, 需要考虑多方面的因素, 包括D FB激光器发射激光波长的选择、气体吸收光程的选择, 光电探测器的选择、信号放大滤波电路与锁相放大模块的设计开发等。

由信号发生器产生一个频率10KH z的正弦波, m vpp<500m v, 对激光器进行波长调制, 得到波长调制波, 经过待测气体吸收池后, 因为气体对激光有吸收作用, 经过气体的吸收之后激光的能量降低, 用光电探测器探测出激光的光强, 将其转化为电信号, 经过数字滤波电路的滤波作用除去环境与仪器本身的噪音, 经锁相放大器放大后将信号经数据采集卡导入pc机内, 通过labview软件对信号做进一步的除噪、和数据处理, 得到所得信号的峰值, 将数据动态存储。对标准气做相同的处理, 基于比尔-朗博定律反演出气体吸收池中气体的浓度。

TD LA S甲烷气体浓度检测系统中所用的光源是可调谐半导体二极管激光器, 具有占地面积小、持久耐用、输出功率大、高效方便等优点[3]。可调谐半导体二极管激光器按照结构的不同, 主要有法布里一伯罗型激光器、垂直腔面发射型激光器、分布反馈式二极管激光器及量子级联激光器等。实验表明, 法布里一伯罗型激光器与TD LA S甲烷气体浓度匹配效果最佳。

TD LA S甲烷气体检测系统的吸收气室 (吸收池) 主要有单光路吸收气室和多次反射吸收气室两大类。根据比尔—朗博定律, 增加气体在吸收气室中的光程可以提高对气体浓度的检测灵敏度和检测精度。理论与实验分析表明, 提高吸收气室内气体吸收光程的方法主要有气体多次反射吸收法和直接加大气体吸收光路长度法。加大气体吸收光路法主要用于室外固定站点或者管道周围的气体浓度的检测, 多为固定安装, 实时监测气体浓度的变化。多次反射吸收法主要用于便携式甲烷气体检测仪中, 通过设计多次反射的气体吸收气室达到提高气体检测精度和灵敏度的要求。

光电探测器基于特殊材料的光电效应特性, 将光信号变换成为电信号, 是将光路转换为电路的中枢模块单元。光电探测器吸收的是经过气体吸收气室之后的激光信号, 因此它的吸收能力、信号转换能力、抗干扰能力直接影响TD LA S甲烷气体浓度检测系统的整体性能。

放大滤波电路和锁相放大器模块最为信号的处理模块, 放大滤波电路将光电探测器转化来的电信号进行加工处理, 放大信号, 滤除干扰;锁相放大器通过提取信号的二次谐波进行分析, 基于比尔朗博定律实现浓度反演。

4 结语

TD LA S技术具有高灵敏度、高精度、实时动态测量等优点, 将其应用与甲烷气体浓度检测中可提高甲烷气体检测能力, 及时检测气体泄漏, 最大程度避免因气体泄漏而造成巨大经济所示的可能性。

参考文献

[1]阚瑞峰, 刘文清, 张玉钧, 刘建国, 王敏, 高山虎, 陈军.可调谐二极管激光吸收光谱法监测大气痕量气体中的浓度标定方法研究[J].光谱学与光谱分析, 2006.

[2]阚瑞峰, 刘文清, 张玉钧等.高灵敏激光光谱温室气体监测仪性能测试.第十七届全国激光学术会议论文集, 2005.

篇9：半导体二极管技术教案

本章教学为半导体封装固晶流程的实操课程，教学课时安排为4个课时，本实验流程为：扩晶—刷银胶—固晶—烘烤（以数码管为例）；对于单颗引脚式半导体封装的实验流程为扩晶—点银胶—固晶—烘烤。

教学目标：

根据教材的结构与内容分析，依据课程的教学要求，考虑到学生的之前所学的知识结构，在之前已经掌握半导体封装基础知识的课程下进一步了解LED封装技术中的固晶的原理和作用。掌握手动固晶流程的扩晶、刷银胶、固晶、烘烤等工序。实验工具仪器;扩晶机、4寸扩晶环、显微镜、红光芯片、0.5寸电路板、涂胶机、台灯、刷子、银胶、剪刀、搅拌玻璃棒、玻璃容器、固晶笔

教学实验过程;1.先介绍扩晶工序流程：（第一课时）

(1)接入220v电源，打开气管电源，打开扩晶机电源开关和温控开关，将调温器调至70°C左右（冬天调至80°左右）。

(2)过10分钟待扩晶机升温到预设温度时，轻轻点动红色按钮将加热盘（下汽缸）缓慢升到合适的高度（调节下汽缸定位螺母调整发热盘最大升起的高度并保证高度一样，不同的高度扩开的芯片的距离不一样）将子环套在发热盘上。

(3)将晶片膜放在发热盘正中央，注意芯片朝上；将母环套于子环上。

(4)用压晶模（上汽缸）将母环压到加热盘底，将扩好的芯片取出，再按下绿色按钮使发热盘回复原位。(5)用剪刀将露出子母环外胶纸割掉，再在膜上注明具体芯片规格及数量等。

2.然后介绍银胶的解冻，（第二课时）

使用前一天，由冷冻柜改放冷藏室保存。从冷冻冰箱内取出银胶，置于室温下进行解冻（常温25°C，湿度85%以下），小罐解冻时间在90分钟以上。在介绍银胶搅拌：银胶回温后开罐，再用玻璃棒或不锈钢棒进行搅拌；搅拌方式自下而上全方位搅拌，时间10分钟以上，搅拌速度不宜过快，以免空气混入。

涂银胶过程，将搅拌好的银胶均匀涂在涂胶机工作槽上；然后将扩晶膜（芯片朝下）小心置于刷胶机夹具上，轻轻提起工作槽并用刷子同一方向刷扩晶膜，使银胶涂于芯片上。注意银胶高度为芯片高度的1/3。3.固晶（第三课时）

(1)将涂好银胶扩晶好的芯片膜放在固晶的框架上，并用手将其按到底且保持水平。

(2)将待固晶的电路板平整固定在拖板支架上。(3)通过固晶座的四个螺钉调节好电路板与芯片间的距离。

(4)调节显微镜观察到清晰的芯片像和电路板。(5)左手抓住拖板，右手持点晶笔，在显微镜下将芯片轻轻的固定在电路板相应的位置上。4.烘烤（第四课时）

(1)开启烤箱电源总开关、加热开关、计时开关、风机开关。

(2)设定温度表至所需温度（LED标准设定温度为150°C）。

(3)当升温完成后再将烤箱超温保护调至所需温度（LED超温设定温度为152°C左右）。(4)烤箱先进行空箱烘烤10分钟除湿。

(5)将固晶好的电路板整齐粘在装料钢盘（钢盘贴有双面胶），烘烤时间为90分钟（烤箱具有计时功能），其中前30分钟银胶基本硬化，后60分钟保证结合度。必须一次性烤干，若有软化、松动现象，为前一次未烤干，取出材料后空气进入银胶再次加温膨胀导致结合度变差。烘干硬化后不能立即从烤箱中取出，应待其自然冷却后再取出。

(6)材料进出烤箱时需正确填写生产型号、数量、进出烤箱时间等。

教学总结

篇10：二极管的检测教案

教学目的：

1、了解三极管的输入、输出特性曲线。

2、掌握三极管的输特性和工作状态的判别。教学重点：

1、三级管的输出特性。

2、三级管的三种工作状态的判别。教学难点：三极管的输出特性和工作状态的判别。教学设想：

1、教法

（1）复习提问：复习前面小灯泡的伏安特性曲线，那么三极管的输出特性曲线与小灯泡的伏安特性曲线类似吗？那么三极管的输入特性曲线又是怎样的呢？

教学过程：

一、情景创设，提出问题。提出问题：复习前面小灯泡的伏安特性曲线，那么三极管的输出特性曲线与小灯泡的伏安特性曲线类似吗？那么三极管的输入特性曲线又是怎样的呢？

二、新课讲解：

三极管的伏安特性

以共发射极接法的电路来讲解三极管的输入输出特性曲线。

1、输入特性

（1）观察输入特性曲线

说明：ib是输入电流，Vbe是加在B、E两极间的输入电压。共发射极三极管输入特性曲线：在Vce一定时，三极管的输入电压Vbe和输入电流Ib之间的相应数量关系。引导学生观察：

1）Vce=0时，输入特性曲线I和二极管正向伏安特性曲线很相似。

2）Vce=2V时，输入特性曲线如图上曲线II，当Vce=3V、5V时，相应的曲线和Vce=2时的很接近，几乎是重合的，因此用Vce=2V时的曲线II表示它们。（2）结论：

Vbe很小时，Ib=0，三极管截止；

Vbe大于某值时（门坎电压，硅管约0.5v，锗管约0.2v），三极管中产生Ib，开始导通；

Ib在很大范围内变动，Vbe变化很小，近于常数，此数称为三极管工作时的正向压降

（硅管约0.7v，锗管约0.3V）。

因此可以用Vce=2V时的曲线来表示三极管的输入特性曲线。

2、输出特性

三极管的输出特性曲线：在Ib一定时，三极管的输出电压Vce和输出电流Ic之间的相应数量关系。

（一个固定的IB对应一条输出特性曲线，先一条一条的讲曲线，然后再讲输出特性线簇，讲三种工作区域）Ic是输出电流，Vce是输出电压。

（主要让学生知道三个工作区域及其特点，这是学生第一次接触这些内容，以老师为主教授这些内容。让学生知道三个区域的特点和在这三种工作状态下发射结，集电结怎样偏置。）（1）放大区：

1）Ic受Ib控制，Ic=Bib。且

=

2)发射结正偏、集电结反偏 3）NPN Vc>Vb>Ve

PNP Ve>Vb>Ve 三极管工作在这个区域，放大信号，这就是三极管的放大特性。（2）饱和区：

1）Ic受Vce的控制，三极管没有放大作用。2）硅Uces=0.3V 锗Uces=0.1v。

3）集电极和发射极相当于短路，集电极和发射极之间的内阻最小。4）发射结和集电结均为正偏。

饱和时，Vce=Vces=0，相当于C、E极间“开关“被接通（ON）。（3）截止区：

1）Ib<0的区域，发射结电压Ube<死区电压，Ib=0，Ic=Iceo=0 Vc=Vcc。

2）发射结和集电结均为反偏。

截止时，Ic=Iceo=0，相当于C、E极间“开关“被关断（OFF）。

总结：三极管三种工作状态：

饱和：发射结正偏，集电结正偏。截止：发射结反偏，集电结反偏。放大：发射结正偏，集电结反偏。

3、三极管三种工作状态的判别

运用三极管的三种工作状态的发射结集电结偏置特点，来判断三极管的工作状态。讲解a图，教授方法，然后让学生练习巩固。

方法：三极管的三种工作状态的偏置特点为：放大状态——发射结正偏，集电结反偏；饱和状态——发射结正偏，集电结正偏；截止状态——发射结反偏，集电结反偏。正偏时三极管的发射结电压为：硅管0.7V，锗管0.3V（a）PNP型三极管，发射结：UEB=VE-VB=3V-2.3V=0.7V 正偏 集电结：UCB=VC-VB=0V-2.3V

反偏 三极管工作在放大状态。硅管。

三、小结：

1、三极管的输入特性曲线。

2、三极管的三个工作区域及其特点。

篇11：半导体三极管教案

学科：电子技术基础 班级：11秋电子技术应用9班 教师：胡明锋 授课类型：讲授 课时：一课时

一、教学目标：

知识目标 识记半导体三极管的定义、掌握三极管的结构、分类和符号。技能目标 能够画出半导体三极管的结构和符号，能够识别出三极管。情感目标 培养学生发现问题的能力，归纳知识的能力。

二、教学重点：

1.三极管的定义、结构、符号。2.三极管的NPN、PNP两种类型的认识。

三、教学难点

三极管的结构、符号、三极管的NPN、PNP两种类型的认识

四、教学媒体

多媒体课件、半导体三极管、半导体二极管、粉笔。

五、教学方法 讲授法、演示法。

六、教学过程

（一）、导入新课

1.复习内容：复习上节课半导体二极管的知识，重点复习半导体的定义、PN结的定义和特性，半导体二极管的符号和主要特性。

2.导入新课：在半导体器件中，除了半导体二极管外还有一种广泛应用于各种电子电路的重要器件，那就是半导体三极管，通常也称为晶体管。半导体三极管在电子电路里的主要作用是放大作用

（二）、半导体三极管的结构和符号：

1.观察半导体三级管的结构并熟识该图，要求能完整画出该图。2.PNP型及NPN型三极管的内部结构及符号如图所示

半导体三极管的结构与符号

PNP型 NPN型

3.半导体三极管是一种有三个电极、两个PN结的半导体器件。三区：发射区、基区、集电区。三极：发射极E、基极B、集电极C。

两结：发射结（发射极与基极之间的PN结）、集电结（集电极与基极之间的PN结）。

4.根据半导体基片材料不同，三极管可分为PNP型和NPN型两大类。

5.两者的符号区别在于发射极的箭头方向不同。箭头方向就是发射极正向电流的方向。

（三）、半导体三极管的分类

1.按半导体基片材料不同：NPN型和PNP型。2.按功率分：小功率管和大功率管。3.按工作频率分：低频管和高频管。4.按管芯所用半导体材料分：锗管和硅管。5.按结构工艺分：合金管和平面管。6.按用途分：放大管和开关管。

（四）、外形及封装形式

三极管常采用金属、玻璃或塑料封装。常用的外形及封装形式如图所示。

七、作业

1.画出PNP型及NPN型三极管的内部结构及符号并指出三个电极、两个PN结。2.半导体三极管的分类有哪几种？

八、板书设计 1.半导体三极管的结构 2.半导体三极管的符号 3.半导体三极管的定义 4.NPN型和PNP型半导体三极管 5.半导体三极管的分类

6.半导体三极管的外形及封装形式

九、教学后记

1．通过学生自主活动及多媒体课件演示，不仅使各教学内容有机的结合，而且丰富了教学手段，增强了教学的直观性，达到良好的教学效果，从而增强了学生的自信心。

2．遵循学生的认知规律，坚决贯彻“学做合一”或“做、学、做”的双向程序模式，学生学会在活动过程中获取新知识的乐趣和能力。

篇12：二极管的检测教案

1 仪器与试剂

1.1 实验仪器

所用仪器包括BD-25十万分之一电子天平、Waters效液相色谱仪, 包括在线真空脱气机、Waters600四元泵、Waters 2996二极管阵列检测器 (DAD) 以及Empower2色谱工作站。

1.2 实验试剂

实验中所需对照品试剂包括丹参素、原儿茶醛、咖啡酸、迷迭香酸、丹参酚酸A、丹参酚酸B、紫草酸。香丹注射液, 乙腈为色谱纯, 水为双蒸水, 其余所用试剂均为分析纯。

2 方法与结果

2.1 色谱条件

所用色谱柱为Thermo ODS2, 规格为4.6mm×250mm, 5µm, 所用流动相为乙腈 (A) -0.05%磷酸水 (B) 。梯度洗脱条件包括起始流动相配比为13%A~87%B;15min时流动相配比为23%A~77%B;30min时流动相配比为25%A~75%B;35min时流动相配比为60%A~40%B。流速为1.0ml/min, 温度为室温 (25℃) , 进样量为20µl, 波长为280nm[1]。

2.2 溶液制备

2.2.1对照品溶液制备

精密称定对照品丹参素10.00mg、咖啡酸1.35mg、原儿茶醛13.80mg、丹参酚酸A 6.30mg、丹参酚酸B 13.00mg、迷迭香酸5.00mg及紫草酸5.50mg, 将其分别放置于5ml的棕色容量瓶中, 经浓度为70%的甲醇溶解, 并定容至刻度, 作为单一成分对照品备用;精密吸取个对照品溶液适量, 放置于10ml的棕色容量瓶中, 经70%的甲醇溶解后定容, 摇匀后制成混合对照品备用。

2.2.2供试品溶液制备

精密吸取香丹注射液1ml, 将其放置于10ml的容量瓶中, 经70%的甲醇稀释至刻度, 而后经0.22µm的微孔滤膜滤过, 制成供试品溶液备用[2]。

2.3 线性关系考察

制备系列浓度的混合对照品溶液, 将其按照2.1所示色谱条件一次进样检测, 将对照品溶液的浓度作为横坐标, 峰面积作为纵坐标, 绘制线性曲线。结果得到7种有效成分的线性回归方程分别为:Y丹参素=1E+07X+1229.12, 线性范围200.10~2.03, r=0.9994;Y原儿茶醛=1E+08X+5825.31, 线性范围127.92~1.28, r=0.9992;Y咖啡酸=7E+07X-269.01, 线性范围27.12~0.28, r=0.9994;Y迷迭香酸=4E+07X+3950.21, 线性范围100.91~1.03, r=0.9997;Y紫草酸=2E+07X+2248.79, 线性范围111.09~1.12, r=0.9999;Y丹参酚酸B=2E+07X+10312.52, 线性范围261.19~2.28, r=0.9999;Y丹参酚酸A=5E+07X+4158.12, 线性范围125.89~1.28, r=0.9998。

2.4 精密度考察

以2.1所示色谱条件, 将对照品溶液连续进样5次, 记录各有效成分的峰面积, 并计算RSD值。结果发现7种有效成分的RSD值均<1%, 证实该仪器的精密度良好。

2.5 重现性考察

精密量取5份1ml的香丹注射液溶液, 按照2.2条件制成供试品溶液, 分别进样测定, 计算各成分峰面积的RSD值。结果发现各成分峰面积RSD值均<1%, 证实该方法具有良好的重现性。

2.6 稳定性考察

精密量取1ml香丹注射液, 经2.2条件制成供试品溶液, 分别在0、6、12、24、36、48h时进样检测, 计算各成分峰面积的RSD值, 结果发现各成分峰面积的RSD值在0.91%~1.38%, 证实样品在48h内具有良好的稳定性。

2.7 加样回收实验

精密量取已知含量的香丹注射液1ml, 共3份, 精密加入适量的对照品, 以2.2所示条件制成供试品溶液, 进样测定, 计算回收率。经统计发现丹参素、咖啡酸、原儿茶醛、迷迭香酸、丹参酚酸B、紫草酸、丹参酚酸A的平均回收率分别为100.7%、99.8%、100.7%、101.3%、101.9%、98.0%、103.1%。

2.8 样品含量测定

取3个批次的香丹注射液, 精密量取1ml, 按照2.2所示条件制成供试品, 以2.1色谱条件进行检测, 依照标准曲线计算样品中各成分的含量。结果发现3个批次样品中丹参素、原儿茶醛、咖啡酸、迷迭香酸、紫草酸、丹参酚酸B、丹参酚酸A的平均含量分别为2.231mg/ml、0.517mg/ml、0.011mg/ml、0.109mg/ml、0.089mg/ml、0.162mg/ml、0.253mg/ml。

3 讨论

本次实验证实, 经高效液相色谱-二极管阵列检测法同时测定香丹注射液中7种丹参酚酸类成分含量, 结果准确可靠, 精密度、重现性良好, 值得关注并推广, 为今后的药学研究工作提供可靠的参考依据。

参考文献

[1]仇锦春, 廖清船, 张永, 等.香丹注射液对急性血瘀模型大鼠血液流变性及血小板聚集的影响[J].中国实验方剂学杂志, 2011, 17 (4) :137-139.