作者：李刚,林凌
出版社：电子工业出版社
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电子工程师成长必备——电子电路基础与实践试读：
前言
FOREWORD电子电路是许多专业的核心课程，这说明了它在这些专业中的重要性，但很多人在学习电子电路的过程中感觉很困难，学习理论时似乎理解得不错，而一旦面对实际的电子电路就变得束手无策。其实，电子电路是一门实践性很强的课程，但又被抽象成很完善的理论，给人一个错觉，就是抱着一本教科书学习就能够学好电子电路。实际上，要想真正掌握电子电路的设计与调试，必须具备丰富的实践经验。作者在长期的电子电路教学和科研中，得到的强烈感受是：实验（实践）给人以感性认识，有了基本的感性认识才可以更好地理解书本中和老师所介绍的东西；实践能够给人以兴趣和成功的喜悦，这是在学习电子电路这种充满困难的征途上所必需的动力。
要想真正掌握电子电路，必须在元器件的性能、基本单元电子电路的性能、系统的性能及仪器的性能与合理使用等各个方面有充分的了解，而这些感性认识与书本上的理论是有很大的差距的。例如，用不同型号的数字万用表去测量一个交流电压，可能会得到各种不同的读数，这些读数可能包含各种各样的误差来源，如被测电压的频率、电子电路的内阻和万用表的内阻、波形等，甚至还可能出现读数值与实际被测值相差十万八千里的现象。又如，单电源运放与双电源运放在选择和使用方面有何不同，这可能是所有教科书都没有涉及的问题，因为这是所谓的“理论框架”之外的东西，教材的编著者可能面临的难以克服的困难是该把这个问题放在哪一个章节。类似的问题还有很多，如容量大小不同的电容搭配退耦、地线的电阻与分布电感、运放的有限增益对电子电路的影响等。
为了帮助读者在学习电子电路时，能够通过实验获得更多、更全面的感性认识，加深对电路理论的理解，作者根据长期的教学和科研实践编写了本书，其中所有实验都经过实际检验过，所选择的内容既考虑到全面覆盖应该学习和掌握的内容，又要便于读者能够容易地准备实验条件，还要尽可能地解决在学习电子电路的过程中容易误解的问题。
曾锐利副教授编写了第1单元，熊慧副教授编写了第2单元，李晓霞副教授编写了第3单元，王焱副教授编写了第4单元，刘玉良副教授编写了第5单元，乔晓艳副教授编写了第6单元，郑羽副教授编写了第7单元，王蒙军副教授编写了第8单元。全书由李刚教授和林凌教授统稿。
本书的编写得到作者所带实验室的全体研究生和其他实验室的研究生的帮助。一方面，这些实验对他们的学习有所帮助，另外一方面，他们也为本书付出了辛苦劳动。他们还为本书做出了众多关键的贡献：通过实验帮助作者纠正了一些“想当然”的错误，特别是郝丽玲、周梅、刘近贞、李哲、张盛昭、李永城、李威、张林娜、包磊和赵龙飞等博士研究生和硕士研究生做出较大的贡献，在此对他们表示感谢。
作者还要感谢电子工业出版社的张榕编辑，在拙书的编写过程中得到了她和电子工业出版社的其他同志的帮助，他们还提出了许多中肯的意见。
由于作者水平有限，书中难免存在错误或疏漏之处，敬请广大读者批评指正。编著者第1单元 常用仪器与基本元器件
有经验的工程师都知道，电路虽然是“设计”出来的，但更是调试出来的。可以毫不夸张地说，世界上几乎没有任何一套稍微复杂一点的电路是不经过调试就可以直接投入生产的。电路的调试离不开电子测量仪器，特别是最常用的示波器和万用表，电源也是调试时必不可少的电子仪器，再加上一个函数信号发生器，对于大多数的电路调试来说就已经足够了。
任何一个电路都是由电子元器件构成的。对电子元器件的特性不了解，没有感性认识，就想设计、调试和制作电路，无异于建造空中楼阁。这里所提到的电子元器件的特性，不仅包括其“理想特性”，如一个电容的容值，还包括其他一些特性，如耐压、漏电、损耗、分布电感等辅助特性。在精密、高速或其他一些特殊场合，还需要了解其结构、元器件的制作材料等情况。仍然以电容为例，不同种类的电容在其容量、稳定性、损耗、漏电电阻、价格等参数上差异巨大，这些都是需要了解的。限于篇幅，本书只讨论一些基本元器件及其主要特性的测量和相关电路实验，使读者通过“实践”获取感性认识，掌握电路的设计、制作和调试。1.1 示波器
1．基本知识
示波器（如图1-1所示）是最常用的电子测量仪器，是观察电路工作状态的最好、最有力的手段之一，也是最基本、最需要掌握的工具之一。判断一个电路正常与否，可以通过使用示波器观察其输出或某些关键位置的工作点或波形与预计的是否相符，也即直流电平（基线位置）、波形的幅值与频率与预计的是否相符。图1-1 TDO2102A数字示波器
2．亲历实践
1）开启示波器，进入测量状态
需要了解电源插板是否有电，插板上是否有电源开关，插头是否插接牢靠，以及示波器上电源开关的位置，示波器上的电源指示。
2）调整扫描线的位置与扫描速度（时基）
观察扫描线是否出现，若未出现则调整幅值灵敏度（VOLTS/DIV）到最低，调整垂直位置旋钮和扫描速度旋钮（在1～10ms/div比较合适）。
3）用手指触碰探头
用手指触碰示波器探头，你能够看到什么样的信号（幅值与频率）？如果看不到，应调整触发电平（trigger）、幅值、基线位置等。
4）对示波器的幅值和扫描速度进行校准
5）将探头夹到示波器前面板的标准信号输出端，测量其幅值与频率
如果读出的幅值与频率与其标称值不相符，应检查探头上的衰减开关和面板上灵敏度选择开关中间的旋钮是否处于标准位置。
6）了解探头的输入模式与探头的衰减
仍然将探头夹到示波器前面板的标准信号输出端，将示波器的输入模式开关分别拨至（设置）直流（DC）、接地和交流（AC）位置，观察波形的变化。为了更细致地观察在交流输入模式时方波信号的顶部和底部的变化，可以调节灵敏度旋钮和时基旋钮、位置旋钮，记录所观察到的波形，并回答为什么会出现这样的波形。改变其中一个探头上的衰减开关，图形又有哪些变化？为什么？
7）了解示波器的触发功能
一个先进的示波器具有丰富、强大的触发功能，但示波器的最基本的触发功能是在显示周期信号时保持同步。请用你的手指触碰示波器的探头，并选择示波器的触发通道和调整触发电平，观察示波器的显示并解释所观察到的现象。
8）同时输入双通道信号及显示它们的和、差值信号及李沙育图形
将示波器的两个探头同时接到其标准信号输出端，分别将示波器设置为各自独立、相加、相减，第1、第2通道分别作为X、Y输入，观察示波器显示的图形并记录。改变输入通道的灵敏度，观察示波器显示的图形并记录。
9）你自己设计的实验（注意：不可测量超过100V的信号！如果确实需要这样做，请在老师的指导下进行）
3．思考提高（1）为什么给示波器输入标准信号时可以不用探头的接地端？（2）如何用示波器测量添加在很大的高频交流信号（如10V）上的微弱直流信号（如几个毫伏或几十毫伏）？（3）如何用示波器快捷地测量添加在很大的直流信号（如10V）上的微弱交流信号（如几个毫伏或几十毫伏）？（4）有同学为了比较一个单端输入、差动输出电路的输入与输出信号，把一个探头夹在电路的输入端，该探头的接地端也接在电路的地线上；把另一个探头夹在差动输出电路的一个输出端，该探头的接地端夹到差动输出电路的另一个输出端。问：他会得到什么样的结果？应该如何测量？（5）在亲历实践6）中，为什么会出现示波器上所显示的波形？改变其中一个探头上的衰减开关，图形又有哪些变化？为什么？1.2 函数信号发生器
1．基础知识
函数信号发生器（如图1-2所示）是最常用的电子仪器之一，用于给被观察的电路注入合适的信号以观察其输出响应。它也是最基本、最需要掌握的工具之一。图1-2 DF1652函数信号发生器
2．亲历实践
1）开启函数信号发生器
需要了解电源插板是否有电，插板上是否有电源开关，插头是否插接牢靠，以及函数信号发生器上电源开关的位置，函数信号发生器上的电源指示。
2）用示波器接上函数信号发生器
改变函数信号发生器的输出波形、频率、幅值和直流偏移量，观察示波器上的现象。
3）函数信号发生器的输出
仍然用示波器接上函数信号发生器，但接在函数信号发生器的不同输出端上，观察示波器上的现象。
4）了解函数信号发生器的功能
你所用的函数信号发生器还有哪些功能？如信号调制、频率或周期测量等。请与示波器一起使用，如用示波器观察调制信号，或用函数信号发生器测量示波器标准信号的频率或周期。
5）分别用示波器的交流、直流输入模式观察函数信号发生器的不同频率（如1Hz、10Hz 或10kHz）的方波
6）你自己设计的实验
3．思考提高（1）如何用函数信号发生器产生直流信号？（2）如何用函数信号发生器输出一个只有正极性的正弦波？（3）如何用函数信号发生器得到幅值为1mV的正弦波？（4）需要给一个差动放大器施加输入信号，应该怎样做？（5）在亲历实践5）中，你看到了什么现象，能否给出你的理论推导？能否说出示波器输入为交流挡时等效为一个什么滤波器或什么样的简单电路？其特征参数是什么？为多少？1.3 万用表
1．基础知识
早期的万用表（如图1-3所示）能够测量电压、电流和电阻，因而又被称为三用表。这三种电量在电路测试中最常用，而且可以演化出测量其他电量的方法。其价格是所有电子仪表中最便宜的，因而又被称为万用表。在使用万用表时，应该注意以下3个问题。（1）不可用电阻挡和二极管（通断判断）挡测量带电的电路（或其中的电阻）。（2）不可用电流挡直接测量电源两端或具有很大输出电流的两端。（3）在使用电压挡或电流挡时，必须确保被测值不超过相应挡位的量程太多。如果难以估计被测电压或电流的幅值，应将万用表调至最大量程后再开始测量，然后逐级调小量程直到得到最高精度的读数为止。图1-3 4款数字万用表
2．亲历实践
1）测量电阻
找来大小不同的电阻，用万用表测量，将测量结果与电阻上标称的阻值进行比较，分析其中的差异。
测量时可以用左手夹持电阻的一个引脚，用右手像拿筷子一样拿住万用表的两根表笔（测试笔），用两根表笔的金属部分分别触碰电阻的两个引脚，然后读出阻值。
如果是测量较小阻值的电阻或仅仅粗略判断一下阻值，可用左手的食指与中指夹住电阻的一个引脚，用拇指和无名指夹住电阻的另一个引脚，用右手像拿筷子一样拿住万用表的两根表笔（测试笔），用两根表笔的金属部分分别触碰电阻的两个引脚，然后读出阻值。
2）测量电压
用函数信号发生器输出幅值不同的直流信号，分别用万用表的直流电压挡和交流电压挡测量。
用函数信号发生器输出幅值不同的正弦波，分别用万用表的直流电压挡和交流电压挡测量，有何结果，为什么？交换表笔，再用万用表的直流电压挡和交流电压挡测量，有何结果，为什么？
用函数信号发生器输出频率由最低变到最高但幅值不变的正弦波，用万用表的交流电压挡测量。
用函数信号发生器输出频率为1kHz，幅值为1V但波形不同（方波、正弦波和三角波）的信号，用万用表的直流电压挡和交流电压挡测量。
用函数信号发生器输出频率为1kHz，幅值为1V但占空比不同的方波信号，用万用表的直流电压挡测量。
3）测量电流
用函数信号发生器输出频率为1kHz，幅值为10V的信号，用万用表串联一个100Ω电阻测量。
用函数信号发生器输出幅值不同的直流信号，分别用万用表的直流电流挡和交流电流挡串联一个100Ω电阻后测量。交换表笔，再用万用表的直流电流挡和交流电流挡串联一个100Ω电阻后测量。
用函数信号发生器输出幅值不同的正弦波，分别用万用表的直流电流挡和交流电流挡串联一个100Ω电阻后测量。交换表笔，再用万用表的直流电流挡和交流电流挡测量。
用函数信号发生器输出频率由最低变到最高但幅值不变的正弦波，用万用表的交流电流挡串联一个100Ω电阻后测量。
用函数信号发生器输出频率为1kHz，幅值为1V但波形不同（方波、正弦波和三角波）的信号，用万用表的直流电流挡和交流电流挡串联一个100Ω电阻后测量。
用函数信号发生器输出频率为1kHz，幅值为1V但占空比不同的方波信号，用万用表的直流电流挡串联一个100Ω电阻后测量。
4）测量电路的通断（数字万用表）
将万用表拨到二极管（通断判断）挡，将两根表笔的金属部分相碰，万用表应该发出蜂鸣声，表示两根表笔之间是连通的，若测量电路某两点或器件两端的万用表显示值为0，表示两根表笔之间的电阻为0。
同样将万用表拨到二极管（通断判断）挡，分别测量47Ω、100Ω、300Ω的电阻。
将万用表拨到200Ω挡，分别测量47Ω、100Ω、300Ω的电阻。
找一个普通二极管，将万用表拨到二极管（通断判断）挡测量，结果如何？交换表笔再测量，结果又如何？
找一个LED（发光二极管），将万用表拨到二极管（通断判断）挡测量；交换表笔再测量。在测量过程中请注意LED本身的变化。
如果有不同颜色的LED（包括红外LED），用前面所述的办法测量。
将万用表拨到不同的电阻挡，分别测量不同颜色的LED（包括红外LED）。
找一个快速二极管（或肖特基二极管），将万用表拨到二极管（通断判断）挡测量，结果如何？交换表笔再测量，结果如何？
找一个三极管，将万用表拨到二极管（通断判断）挡测量，标明3个引脚之间的正、反向电阻，以此判断该三极管的材料、NPN型与PNP型或其好坏。
找一个三极管，将万用表拨到不同的电阻挡测量，以此判断该三极管的材料、NPN型与PNP型或其好坏。
5）测量电容（数字万用表，并且有该挡位）
将万用表拨到电容测量挡，将容量大小不同的电容分别插进万用表测量电容的槽口，将测量结果与被测电容的标称值相比较。
将万用表拨到不同的电阻挡，再次测量这些电容，注意万用表读数的变化。
同样将万用表拨到不同的电阻挡，再次测量这些电容，但在同一挡位对同一电容进行两次测量，完成第一次测量后将表笔交换后与电容引脚触碰，注意万用表读数的变化。
6）测量三极管（数字万用表，并且有该挡位）
将万用表拨到h挡，按照你估计的三极管（NPN型或PNP型，FE可用前述的办法识别）及引脚（e、b、c，可用前述的办法识别），将三极管插入相应的测试孔中，如果三极管完好并且三极管的引脚插入位置正确，此时万用表会显示被测三极管的h值（通常为几十至FE几百）。
3．思考提高（1）你所用的万用表的各个参数的测量范围是多少？（2）数字万用表和模拟万用表有哪些不同？在使用上有何区别？（3）在亲历实践1）中，用左手的拇指和无名指夹住电阻的另一个引脚，在测量高阻值电阻而且要求精度高时，这样测量有什么问题？（4）在亲历实践2）中，用万用表的直流电压挡和交流电压挡测量函数信号发生器输出幅值不同的直流信号有何结果？为什么？交换表笔，再用万用表的直流电压挡和交流电压挡测量，有何结果，为什么？（5）在亲历实践2）中，用万用表的直流电压挡和交流电压挡测量函数信号发生器输出幅值不同的交流信号有何结果？为什么？交换表笔，再用万用表的直流电压挡和交流电压挡测量，有何结果，为什么？（6）在亲历实践2）中，用函数信号发生器输出频率为1kHz，幅值为1V但波形不同（方波、正弦波和三角波）的信号，用万用表的直流电压挡和交流电压挡测量，有何结果，为什么？（7）在亲历实践2）中，用函数信号发生器输出频率为1kHz，幅值为1V但占空比不同的方波信号，用万用表的直流电压挡测量，有何结果，为什么？（8）在亲历实践3）中，用函数信号发生器输出频率为1kHz，幅值为10V的信号，用万用表串联一个100Ω电阻测量，将万用表的电流的读数值与你计算得到的值相比较，结果如何？（9）在亲历实践3）中，用函数信号发生器输出幅值不同的直流，分别用万用表的直流电流挡和交流电流挡串联一个100Ω电阻后测量，有何结果，为什么？交换表笔，再用万用表的直流电流挡和交流电流挡串联一个100Ω电阻后测量，有何结果，为什么？（10）在亲历实践3）中，用函数信号发生器输出幅值不同的正弦波，分别用万用表的直流电流挡和交流电流挡串联一个100Ω电阻后测量，有何结果，为什么？交换表笔，再用万用表的直流电流挡和交流电流挡测量，有何结果，为什么？（11）在亲历实践3）中，用函数信号发生器输出频率由最低变到最高但幅值不变的正弦波，用万用表的交流电流挡串联一个100Ω电阻后测量，有何结果，为什么？（12）在亲历实践3）中，用函数信号发生器输出频率为1kHz，幅值为1V但波形不同（方波、正弦波和三角波）的信号，用万用表的直流电流挡和交流电流挡串联一个100Ω电阻后测量，有何结果？为什么？（13）在亲历实践3）中，用函数信号发生器输出频率为1kHz，幅值为1V但占空比不同的方波信号，用万用表的直流电流挡串联一个100Ω电阻后测量，有何结果？为什么？（14）在亲历实践4）中，同样将万用表拨到二极管（通断判断）挡，分别测量47Ω、100Ω、300Ω的电阻，结果如何？你能够推测出什么样的结论？（15）在亲历实践4）中，将万用表拨到200Ω挡，分别测量47Ω、100Ω、300Ω的电阻，结果又如何？你能够推测出什么样的结论？（16）在亲历实践4）中，将万用表拨到二极管（通断判断）挡，测量一个普通二极管，结果如何？交换表笔再测量，结果又如何？你能够推测出什么样的结论？（17）在亲历实践4）中，将万用表拨到二极管（通断判断）挡，测量一个LED（发光二极管），结果如何？交换表笔再测量，结果又如何？（18）在亲历实践4）中，如果有不同颜色的LED（包括红外LED），用（17）中所述的办法测量，结果如何？（19）在亲历实践4）中，将万用表拨到不同的电阻挡，分别测量不同颜色的LED（包括红外LED），结果如何？（20）在亲历实践4）中，将万用表拨到二极管（通断判断）挡，测量一个快速二极管（或肖特基二极管），结果如何？交换表笔再测量，结果又如何？（21）在亲历实践4）中，将万用表拨到二极管（通断判断）挡，测量一个三极管，如何能够用此办法判断该三极管的材料、NPN型与PNP型或其好坏？（22）在亲历实践4）中，将万用表拨到不同的电阻挡，测量三极管，能否判断该三极管的材料、NPN型与PNP型或其好坏？（23）将万用表拨到不同的电阻挡测量不同容值的电容，注意万用表读数的变化。你怎样看待这种现象？（24）如果将万用表拨到不同的电阻挡测量电容，但在同一挡位对同一电容进行两次测量，完成第一次测量后将表笔交换后与电容引脚触碰，注意万用表读数值的变化，你将会看到与（23）题中不同的地方。你怎样看待这种不同？（25）51单片机正常工作时，其ALE引脚的输出为晶振频率的6分频，占空比为三分之一的方波。可以用该信号的有无来判断单片机的时钟系统是否正常工作。如何用万用表来测量？请给出你的方法并说明其理由（提示：可以用函数信号发生器产生1MHz、5V、占空比为三分之一的方波并选用万用表合适的挡位测量）。（26）如何用示波器测量添加在很大的高频交流信号（如10V）上的微弱直流信号（如几个毫伏或几十毫伏）？（27）仅用万用表的h挡能否判断一个三极管的好坏？请将万用FE表打到h挡并在“c”、“e”孔中插入一个几百欧的电阻试一试，你FE得到什么结果？（28）万用表的h挡的测量原理是什么？FE（29）万用表的二极管挡与200Ω挡有什么关系？1.4 直流稳压电源
1．基础知识
任何一个电路都必须有电源才能够工作。电源通常又分为电压源和电流源，绝大多数电路采用电压源供电，因而一般提到电源时都是指电压源，本书以后也用电源这个词来指给电路供电的电压源。给电路供电的电源分为直流稳压电源（如图1-4所示）和化学电源。前者是交流电经过变压器降压、整流、滤波、稳压得到的，本书主要采用了这种电源。化学电源则为常见的电池、蓄电池、可充电电池等，这些也是电路常用的电源。正确了解和掌握电源的使用是电路调试所必不可少的。图1-4 3款常用实验用直流稳压电源
2．亲历实践
1）稳压系数SV
直流稳压电源的稳压系数S的定义：在负载电流、环境、温度V不变的情况下，输入电压的相对变化引起输出电压的相对变化，用公式表示为
下面以5V输出（如果是可调输出，则调整输出为5V）为例说明测量稳压系数的具体方法：（1）先将交流调压器接入220V，然后调整其输出为220V；（2）在交流调压器断开220V电源后，将直流稳压电源接到交流调压器的输出端，然后在直流稳压电源的输出端接上5Ω/10W的电阻（负载电流为最大，通常实验用直流稳压电源的最大输出电流为1A）；（3）分别测出输入交流比220V增大和减小10%时的输出U，并O将其中最大的一个代入式（1-1）中计算S。V
2）稳压电源内阻RO
稳压电源内阻是指输入电压不变时，输出电压变化量与输出电流变化量之比的绝对值。
测量内阻R的具体操作：当输入交流为220V，在直流稳压电源O的输出端接上5Ω/10W的电阻和断开时分别测量直流稳压电源的输出U，然后用下式计算直流稳压电源的内阻。O
3）纹波电压UOP-P
在直流稳压电源的输出端接上5Ω/10W的负载电阻，然后用示波器（示波器的Y通道拨至交流耦合AC输入）观察U的峰-峰值，测得OU。OP-P
断开5Ω/10W的负载电阻，再进行上述测量，结果如何？为什么？
如果有一个开关稳压电源，请用同样的方法测量纹波电压UOP-，并比较测量结果。P
4）纹波系数γ
采用交流毫伏表测量带有5Ω/10W的负载电阻时的输出电压交流分量的有效值，然后用万用表的直流电压挡测得其输出直流值，可得纹波系数：
如果有一个开关稳压电源，请用同样的方法测量纹波系数γ，并比较测量结果。
5）共地电源与独立电源
如果一个或多个电源的多路输出通道之间没有任何电气上的连接，则这些输出通道可以称为独立电源，它们很容易组合以满足特定的需要，如两个5V的通道和一个12V的通道既可以构成±5V和12V共地输出的电源（组），也可以构成+5V，+10V和+12V的电源（组）等。
这种组合虽然比较灵活，但把一个+5V电源的输出端与另外一个+5V电源的接地端相连充当-5V电源时，由于前者设计的接地端作为-5V，而原本设计的输出端却成为接地端，所以电源的噪声性能往往会变差。
常见的情况是：一个有多通道不同幅值输出的电源，往往在其内部已经把接地端连在一起了，这种电源也可以称为共地电源。共地电源虽然没有前述组合的灵活性，但往往具有更好的噪声性能。
3．思考提高（1）你所用的直流稳压电源的各个参数值是什么？（2）你所用的直流稳压电源是否为共地电源？（3）什么是电源的过流保护？为什么需要过流保护？（4）你所用的电源还有什么奇特的性能或特点？1.5 电阻的种类、性能与测量
1．基础知识
电阻（器）（如图1-5所示）是最常用的电子元件。通用电阻的种类很多，其中包括通用型碳膜电阻、金属膜电阻、金属氧化膜电阻、金属玻璃釉电阻、线绕电阻、有机实芯电阻及无机实芯电阻等。其中，前两种电阻最常用。图1-5 各种常用电阻
应根据设计计算值，优先选用标准阻值系列的电阻，这样既方便组织生产管理，又可降低成本。对于一般的电子设备，选用I、II级精度的允许偏差就可以了。若需要高精度的电阻，则可根据实际需要从规定的高精度系列中选取。在某些场合，可以采取电阻的串、并联方式来满足阻值及允许误差的要求。
电阻的额定功率（最大耗散功率）选择也很重要。电路中所要选用的电阻的功率大小，都要经过计算以得出具体的数据，然后选用额定功率比计算功率大一些的电阻。在实际应用中，选用功率型电阻的额定功率应比实际要求的功率高1～2倍，否则无法保证电路正常、安全工作。在大功率电路中，应选用线绕电阻。在某些场合，为满足功率的要求，可将电阻串、并联使用。对于在脉冲状态下工作的电阻，额定功率应选得比脉冲信号的平均功率大。
电阻的主要参数如下。（1）标称阻值：电阻上面所标示的阻值。（2）允许误差：标称阻值与实际阻值的差值与标称阻值之比的百分数，它表示电阻的精度。允许误差与精度等级的对应关系如下：±0.5%—0.05、±1%—0.1（或00）、±2%—0.2（或0）、±5%—Ⅰ级、±10%—II级、±20%—III级。（3）额定功率（最大耗散功率）：在正常的大气压力（90～106.6kPa）及环境温度为-55℃～+70℃的条件下，电阻长期工作所允许耗散的最大功率。线绕电阻的额定功率系列为（W）1/20,1/8,1/4,1/2,1,2,4,8,10,16,25,40,50,75,100,150,250,500。非线绕电阻的额定功率系列为（W）1/20,1/8,1/4,1/2,1,2,5,10,25,50,100。（4）额定电压：由阻值和额定功率换算出的电压。（5）最高工作电压：允许的最大连续工作电压。在低气压下工作时，最高工作电压较低。（6）温度系数：温度每变化1℃所引起的电阻值的相对变化。温度系数越小，电阻的稳定性越好。阻值随温度升高而增大的为正温度系数，反之为负温度系数。（7）老化系数：电阻在额定功率长期负荷下，阻值相对变化的百分数，它是表示电阻寿命长短的参数。（8）电压系数：在规定的电压范围内，电压每变化1V，电阻的相对变化量。（9）噪声：产生于电阻中的一种不规则的电压起伏，包括热噪声和电流噪声两部分，其中热噪声产生的原因是由于导体内部不规则的电子自由运动，使导体任意两点的电压不规则变化。
在精度要求高的场合，需要选择精密金属膜电阻，甚至线绕电阻，这些电阻具有极低的噪声。在高压应用场合，还要注意电阻的耐压值。在高频电路中，还需要注意电阻的分布电感（EST）。
2．亲历实践
1）电阻的认识
在实验室找到你所能找到的电阻，观察它们的外形、色彩和标示，尽可能地了解每一个电阻的信息，如阻值标称值、精度、制作材料与工艺、最大耗散功率等。
2）阻值的测量
用模拟万用表和数字万用表测量阻值，请进行各种对比，如不同万用表之间的测量结果、万用表的测量结果与器件上的标示值、用手同时捏住两个引脚和一个引脚或不捏住任何一个引脚（特别是对高阻值的电阻）等。记录下你的问题或感想。
3）最大耗散功率与实际承受（消耗）的功率
选1个100Ω、1/8W的电阻，接在可调输出的稳压电源上，接好后打开电源并从最低的输出电压（如3V）开始缓慢提高电压。注意：不可用手接触电阻！一边注意电源的输出电压，一边观察电阻。记录并分析你所观察到的情况。
4）利用伏安法测量阻值
用稳压电源、万用表的电压挡与电流挡测量不同阻值的电阻，将结果与用万用表的电阻挡测量的结果及电阻的标称值相比较。
用函数信号发生器、万用表的交流电压挡（或示波器）与交流电流挡测量不同阻值的电阻，将结果与用万用表的电阻挡测量的结果及电阻的标称值相比较。
3．思考提高（1）电阻阻值的标注方法有哪些？（2）如何测量电阻的温度系数？什么时候需要考虑电阻的温度系数？（3）常见的电阻有哪些种类？选用时有哪些考虑？（4）什么时候要选用精密电阻？（5）如何考虑电阻的最大耗散功率？如何选用大功率电阻？（6）为什么在设计精密电路时不仅要选择精密电阻，还要适当选择功率大一些（即较大的最大耗散功率）的电阻？（7）还有哪些电阻的参数在这个实验中没有涉及？这些参数有何意义？1.6 电容的种类、性能与测量
1．基础知识
电容（器）也是最常用的电子元件。常用电容的种类很多，包括瓷片电容、独石电容和电解电容等。几种常见的电容如图1-6所示。下面介绍常见的电容种类及其特点。图1-6 几种常见的电容
1）铝电解电容
铝电解电容是用浸有糊状电解质的吸水纸夹在两条铝箔中间卷绕，用薄的氧化膜作介质的电容。因为氧化膜有单向导电性质，所以铝电解电容具有极性，容量大，能耐受大的脉动电流，容量误差大，泄漏电流大；普通的铝电解电容不适合在高频和低温下应用，不适合用于25kHz以上频率的低频旁路、信号耦合、电源滤波。（1）容量：0.47～10000μF。（2）额定电压：6.3～450V。（3）主要特点：体积小、容量大、损耗大、漏电大。（4）应用：电源滤波、低频耦合、去耦、旁路等。
2）钽电解电容（CA）、铌电解电容（CN）
钽电解电容或铌电解电容用烧结的钽块或铌块作正极，电解质使用固体二氧化锰，其温度特性、频率特性和可靠性均优于普通电解电容，特别是其漏电流极小，储存性良好，寿命长，容量误差小，而且体积小，单位体积下能得到最大的电容电压乘积。它对脉动电流的耐受能力差，若损坏易呈短路状态。因此，它常用于超小型高可靠机件中。（1）容量：0.1～1000μF。（2）额定电压：6.3～125V。（3）主要特点：损耗、漏电小于铝电解电容。（4）应用：在要求高的电路中代替铝电解电容。
3）薄膜电容
薄膜电容的结构与纸质电容相似，但用聚酯、聚苯乙烯等低损耗塑材作为介质。其频率特性好，介电损耗小，不能做成大的容量，耐热能力差，用于滤波器、积分、振荡、定时电路。（1）聚酯（涤纶）电容（CL）。
① 容量：40pF～4μF。
② 额定电压：63～630V。
③ 主要特点：小体积、大容量、耐热耐湿、稳定性差。
④ 应用：用于对稳定性和损耗要求不高的低频电路。（2）聚苯乙烯电容（CB）。
① 容量：10pF～1μF。
② 额定电压：100V～30kV。
③ 主要特点：稳定、低损耗、体积较大。
④ 应用：用于对稳定性和损耗要求较高的电路。（3）聚丙烯电容（CBB）。
① 容量：1000pF～10μF。
② 额定电压：63～2000V。
③ 主要特点：性能与聚苯乙烯电容相似但体积小，稳定性略差。
④ 应用：代替大部分聚苯乙烯电容或云母电容，用于要求较高的电路。
4）瓷介电容
穿心式或支柱式结构的瓷介电容，它的一个电极就是安装螺钉。其引线电感极小，频率特性好，介电损耗小，有温度补偿作用，但不能做成大的容量，且受振动会引起容量变化。它特别适用于高频旁路。（1）高频瓷介电容（CC）。
① 容量：1～6800pF。
② 额定电压：63～500V。
③ 主要特点：高频损耗小、稳定性好。
④ 应用：用于高频电路。（2）低频瓷介电容（CT）。
① 容量：10pF～4.7μF。
② 额定电压：50～100V。
③ 主要特点：体积小、价廉、损耗大、稳定性差。
④ 应用：用于要求不高的低频电路。
5）独石电容
独石电容实际上是多层陶瓷电容：在若干片陶瓷薄膜坯上覆以电极浆材料，叠合后一次烧结成一块不可分割的整体，外面再用树脂包封成小体积、大容量、高可靠和耐高温的新型电容。高介电常数的低频独石电容也具有稳定的性能，其体积极小，Q值高、容量误差较大，适用于噪声旁路、滤波器、积分、振荡电路。独石电容的特点是容量大、体积小、可靠性高、容量稳定、耐高温、耐湿性好等。（1）容量：0.5pF～1μF。（2）耐压：二倍的额定电压。（3）应用：广泛应用于电子精密仪器、各种小型电子设备中，用于谐振、耦合、滤波、旁路。
6）纸质电容
纸质电容一般是用两条铝箔作为电极，中间用厚度为0.008～0.012mm的电容器纸隔开重叠卷绕而成的。其制造工艺简单，价格便宜，能得到较大的容量。
它一般用在低频电路内，通常不能在高于3～4MHz的频率上运用。
纸质电容中有一个品种是油浸纸质电容，俗称油浸电容。油浸电容的耐压比普通纸质电容高，稳定性也好，适用于高压电路。
7）微调电容
微调电容的容量可在某一小范围内调整，并可在调整后固定为某个电容值。瓷介微调电容的Q值高，体积也小，通常可分为圆管式及圆片式两种。云母和聚苯乙烯介质的微调电容通常都采用弹簧式，其结构简单，但稳定性较差。线绕瓷介微调电容是拆铜丝〈外电极〉来变动容量的，因此其容量只能变小，不适合在需要反复调试的场合使用。（1）空气介质可变电容。
① 容量：100～1500pF。
② 主要特点：损耗小，效率高；可根据要求制成直线式、直线波长式、直线频率式及对数式等。
③ 应用：电子仪器、广播电视设备等。（2）薄膜介质可变电容。
① 容量：15～550pF。
② 主要特点：体积小，质量轻，损耗比空气介质的大。
③ 应用：通信、广播接收机等。（3）薄膜介质微调电容。
① 容量：1～29pF。
② 主要特点：损耗较大，体积小。
③ 应用：在收录机、电子仪器等电路中用于电路补偿。（4）陶瓷介质微调电容。
① 容量：0.3～22pF。
② 主要特点：损耗较小，体积较小。
③ 应用：精密调谐的高频振荡回路。
8）陶瓷电容
陶瓷电容采用高介电常数的电容器陶瓷（钛酸钡一氧化钛）挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质，并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。它又分为高频瓷介和低频瓷介两种。具有小的正电容温度系数的电容用于高稳定振荡回路中，作为回路电容及垫整电容使用。低频瓷介电容限于在工作频率较低的回路中用于旁路或隔直流，或用在对稳定性和损耗要求不高的场合（包括高频在内）。这种电容不宜使用在脉冲电路中，因为它们易被脉冲电压击穿。高频瓷介电容适用于高频电路。
9）玻璃釉电容（CI）
玻璃釉电容的介质是玻璃釉粉加压制成的薄片。因为釉粉有不同的配制工艺方法，所以可以获得不同性能的介质，也就可以制成不同性能的玻璃釉电容。玻璃釉电容具有介质介电系数大、体积小、损耗较小等特点，其耐温性和抗湿性也较好。
10）独石电容
独石电容是一种多层叠片烧结成整体独石结构的陶瓷电容。它具有体积小、容量大、绝缘电阻、耐温性能好等特点。它以铌镁酸铅[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]和复合钙钛型化合物为主要原料，制成浆料，经轧膜、挤压或流延法形成生坯陶瓷薄膜，再经烘干、印刷内电极、叠片、切割、涂端头电极、烧结而成。其烧成温度为880～1100℃。它有带引线树脂包封的和既不带引线也无包封的块状裸露的两种。它广泛用于印制电路、厚薄膜混合集成电路中作为外贴元件。片状独石陶瓷电容已广泛用于钟表、电子摄像机、医疗仪器、汽车、电子调谐器等设备中。
独石电容有以下三种类型。
一种为温度补偿类NPO电介质：这种电容的电气性能最稳定，基本上不随温度、电压、时间改变，属于超稳定型、低损耗电容材料类型，适用在对稳定性、可靠性要求较高的高频、特高频、甚高频电路中。
第二种为高介电常数类X7R电介质：由于X7R是一种强电介质，所以能制造出容量比NPO介质更大的电容。这种电容的性能较稳定，随温度、电压、时间改变，其特有的性能变化并不显著，属于稳定电容材料类型，适用在隔直、耦合、旁路、滤波电路及可靠性要求较高的中高频电路中。
第三种为半导体类Y5V电介质：这种电容具有较高的介电常数，常用做生产比容较大、标称容量较高的大容量电容产品。但其容量稳定性较X7R差，容量、损耗对温度、电压等测试条件较敏感，主要用在电子整机中的振荡、耦合、滤波及旁路电路中。
独石电容具有容量大、体积小、可靠性高、容量稳定、耐高温、绝缘性好、成本低等优点，因而得到了广泛的应用。
独石电容不仅可替代云母电容和纸介电容，还能取代某些钽电容，广泛应用在小型和超小型电子设备（如液晶手表和微型仪器）中。
独石电容的参数如下。（1）容量：10pF～0.1μF。（2）额定电压：63～400V。（3）主要特点：稳定性较好、损耗小、耐高温（200℃）。（4）应用：脉冲、耦合、旁路等电路。
电容的主要参数如下。（1）容量与误差：误差为实际容量和标称容量允许的最大偏差范围。一般分为3级：I级—±5%，II级— ±10%，III级— ±20%。在有些情况下，还有0级，误差为±20%。
精密电容的允许误差较小，而电解电容的允许误差较大，它们采用不同的误差等级。
常用的电容，其精度等级和电阻的表示方法相同，用字母表示：D—005级— ±0.5%；F—01级— ±1%；G—02级— ±2%；J—I级— ±5%；K—II级— ±10%；M—III级— ±20%。（2）额定工作电压：电容在电路中能够长期稳定、可靠工作所承受的最大直流电压，又称耐压。对于结构、介质、容量相同的器件，耐压越高，其体积越大。（3）温度系数：指在一定温度范围内，温度每变化1℃，容量的相对变化值。温度系数越小越好。（4）绝缘电阻：用来表明漏电的大小。一般小容量电容的绝缘电阻很大，为几百兆欧姆或几千兆欧姆。电解电容的绝缘电阻一般较小。相对而言，绝缘电阻越大，其漏电越小。（5）损耗：在电场的作用下，电容在单位时间内发热而消耗的能量。这些损耗主要包括介质损耗和金属损耗。电容的损耗通常用损耗角的正切值来表示。（6）频率特性：电容的电参数随电场频率而变化的性质。在高频条件下工作的电容，由于介电常数在高频时比低频时小，所以容量也相应减小。损耗则随频率的升高而增加。另外，在高频下工作时，电容的分布参数，如极片电阻、引线和极片间的电阻、极片的自身电感、引线电感等，都会影响电容的性能。所有这些使得电容的使用频率受到了限制。
不同品种的电容，最高使用频率不同：小型云母电容在250MHz以内；圆片型瓷介电容为300MHz；圆管型瓷介电容为200MHz；圆盘型瓷介电容可达3000MHz；小型纸介电容为80MHz；中型纸介电容只有8MHz。
2．亲历实践
1）电容的认识
在实验室找到你所能找到的电容，观察它们的外形、色彩和标示，尽可能地了解每一个电容的信息，如电容标称值、精度、制作材料与工艺、耐压等。
2）容值的测量（1）用具有电容测量功能的数字万用表测量容值，请对比万用表的测量结果与被测电容上的标称值。记录下你的问题或感想。（2）将被测电容与一个电阻相串联后接到函数信号发生器的输出端，选择函数信号发生器的输出频率和幅值，然后分别测量电容和电阻上的电压，计算被测电容的容值并与器件上的标称值对比。（3）用RLC表测量电容值，请对比测量结果与被测电容上的标称值。记录下你的问题或感想。
3．思考提高（1）电容容值的标注方法有哪些？（2）电容的耐压有何意义？如何选择电容的耐压值？（3）常见的电容有哪些种类？选用时有哪些考虑？（4）什么时候要选用精密电容？需要精确容量的电容时怎么办？（5）如何考虑电容的工作频率？所选的电容工作频率达不到电路的要求时会出现什么问题？（6）使用电解电容时应该注意什么问题？（7）电解电容有哪几种？有何异同？如何选用？（8）如果一个电解电容在使用中发热，可能的原因是什么？电解电容使用不当会出现什么后果？（9）还有哪些电容的参数在这个实验中没有讨论或涉及？这些参数有何意义？（10）还有哪些办法可以测量电容？可能的话请自己试一试。1.7 电感的种类、性能与测量
1．基础知识
电感（器）也是最常用的电子元件。常用的电感种类也很多，通常有以下几种分类方式。（1）按电感形式分类：固定电感、可变电感。（2）按导磁体性质分类：空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。（3）按工作性质分类：天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。（4）按绕线结构分类：单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。
几种常见的电感如图1-7所示。图1-7 几种常见的电感
常用线圈有以下种类（类型）。
1）单层线圈
单层线圈是用绝缘导线一圈挨一圈地绕在纸筒或胶木骨架上制成的，如晶体管收音机的中波天线线圈。
2）蜂房式线圈
如果所绕制的线圈，其平面不与旋转面平行，而是相交成一定的角度，这种线圈称为蜂房式线圈。其旋转一周，导线来回弯折的次数常称为折点数。蜂房式绕法的优点是体积小，分布电容小，而且电感量大。蜂房式线圈都是利用蜂房绕线机来绕制的，折点越多，分布电容越小。
3）铁氧体磁芯和铁粉芯线圈
线圈的电感量大小与有无磁芯有关。在空芯线圈中插入铁氧体磁芯或铁粉芯，可增加电感量和提高线圈的品质因素。
4）铜芯线圈
铜芯线圈在超短波范围应用得较多，它利用旋动铜芯在线圈中的位置来改变电感量，这种调整比较方便、耐用。
5）色码电感
色码电感是具有固定电感量的电感，其电感量标记方法与电阻一样，即用色环来标记。
6）阻流圈（扼流圈）
限制交流电通过的线圈称为阻流圈，分为高频阻流圈和低频阻流圈。
7）偏转线圈
偏转线圈是电视机扫描电路输出级的负载。偏转线圈要求偏转灵敏度高、磁场均匀、Q值高、体积小、价格低。
电感的主要参数有电感量、允许偏差、品质因数、分布电容及额定电流等。下面较详细地予以介绍。
1）电感量
电感量也称自感系数，是表示电感产生自感应能力的一个物理量。
电感量的大小，主要取决于线圈的圈数（匝数）、绕制方式、有无磁芯及磁芯的材料等。通常，线圈圈数越多，绕制的线圈越密集，电感量就越大。有磁芯的线圈比无磁芯的线圈电感量大；磁芯磁导率越大的线圈，电感量也越大。
电感量的基本单位是亨利（简称亨），用字母“H”表示。常用的单位还有毫亨（mH）和微亨（μH），它们之间的关系是：1H=1000mH；1mH=1000μH。
2）允许偏差
允许偏差是指电感上标称的电感量与实际电感的允许误差值。
一般用于振荡或滤波等电路中的电感要求精度较高，允许偏差为±0.2%～±0.5%；而用于耦合、高频阻流等线圈的精度要求不高，允许偏差为±10%～15%。
3）品质因数
品质因数Q是表示线圈质量的一个物理量，为感抗X与其等效的L电阻的比值，即Q=X/R。线圈的Q值越高，回路的损耗越小。线圈的LQ值与导线的直流电阻、骨架的介质损耗、屏蔽罩或铁芯引起的损耗、高频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的Q值通常为几十到一百。
4）分布电容
分布电容是指线圈的匝与匝之间、线圈与磁芯之间存在的电容。电感的分布电容越小，其稳定性越好。
5）额定电流
额定电流是指电感有正常工作时所允许通过的最大电流值。若工作电流超过额定电流，电感就会因发热而使性能参数发生改变，甚至还会因过流而烧毁。
2．亲历实践
1）电感的认识
在实验室找到你所能找到的电感，观察它们的外形、色彩和标示，尽可能地了解每一个电感的信息，如电感标称值、精度、允许电流值、制作材料与工艺、耐压等。
2）电感量的测量（1）用RLC表测量电感值，请对比测量结果与被测电感上的标称值。记录下你的问题或感想。（2）将被测电感与一个电阻相串联后接到函数信号发生器的输出端，选择函数信号发生器的输出频率和幅值，然后分别测量电感和电阻上的电压，并以此计算被测电感的电感值并与器件上的标称值对比。
3．思考提高（1）电感的标注方法有哪些？（2）电感的允许电流有何意义？如何选择电感的允许电流值？（3）常见的电感有哪些种类？选用时有哪些考虑？（4）电感的磁芯材料对电感量有何影响？对电感的工作频率有何影响？（5）如何考虑电感的工作频率？所选的电感工作频率达不到电路的要求时会出现什么问题？（6）带有磁芯的电感在有直流电流通过时容易出现磁饱和而大幅度降低其电感量，进而导致电路不能正常工作。请了解一下实际应用时如何避免这种现象的发生？（7）采用不同的频率测量电感（特别是带有磁芯的电感）时可能会得到不同的结果，你如何理解这些不同的结果？什么样的结果更可取？（8）电感的品质因数是什么？在应用上有何意义？如何测量？如何提高电感的品质因数？（9）还有哪些电感的参数在这个实验中没有讨论或涉及？这些参数有何意义？（10）还有哪些办法可以测量电感？可能的话请自己试一试。1.8 二极管的种类、性能与测量
1．基础知识
二极管是最常用的半导体器件之一。二极管的种类有很多，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、隔离二极管、肖特基二极管、发光二极管等；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。点接触型二极管是指将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），所以该类型的二极管适用于高频小电流电路，如收音机的检波电路等。面接触型二极管的“PN结”的面积较大，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。
二极管主要是依靠PN结工作的。与PN结不可分割的点接触型和肖特基型也被列入一般二极管的范围内。几种常见的二极管如图1-8所示。图1-8 几种常见的二极管
1）根据晶体二极管PN结构造面的分类（1）点接触型二极管。
点接触型二极管是在锗或硅材料的单晶片上压触一根金属针后，再采用电流法（一种工艺）而形成的点接触PN结。因此，其PN结的静容量小，适用于高频电路。但是与面结型相比较，点接触型二极管的正向特性和反向特性都差，因此它不能用于大电流和整流场合。因为构造简单，所以其价格便宜。对于小信号的检波、整流、调制、混频和限幅等一般用途而言，它是应用范围较广的类型。（2）键型二极管。
键型二极管是在锗或硅的单晶片上熔接金或银的细丝而形成的。其特性介于点接触型二极管和合金型二极管之间。与点接触型二极管相比较，虽然键型二极管的PN结的容量稍有增加，但其正向特性特别优良。它多用做开关，有时也被应用于检波和电源整流（不大于50mA）。在键型二极管中，熔接金丝的二极管有时被称为金键型，熔接银丝的二极管有时被称为银键型。（3）合金型二极管。
合金型二极管是在N型锗或硅的单晶片上，通过合金铟、铝等金属的方法制作PN结而形成的。其正向电压降小，适用于大电流整流。因其PN结反向时的静容量大，所以不适用于高频检波和高频整流。（4）扩散型二极管。
在高温的P型杂质气体中，加热N型锗或硅的单晶片，使单晶片表面变成P型，以此法形成PN结。因为PN结的正向电压降小，所以它适用于大电流整流。最近，使用大电流整流器的主流已由硅合金型转变为硅扩散型。（5）台面型二极管。
台面型二极管的PN结的制作方法虽然与扩散型二极管相同，但是只保留了PN结及其必要的部分，而把不必要的部分用药品腐蚀掉，其剩余的部分呈现出台面形，因此而得名。初期生产的台面型二极管是对半导体材料使用扩散法而制成的。因此，又把这种台面型二极管称为扩散台面型二极管。对于这一类型来说，现在用于大电流整流的产品型号很少，而作为小电流开关用的产品型号却很多。（6）平面型二极管。
平面型二极管是在半导体单晶片（主要是N型硅单晶片）上扩散P型杂质，利用硅片表面氧化膜的屏蔽作用，在N型硅单晶片上仅选择性地扩散一部分而形成PN结的。因此，它不需要为调整PN结面积而用药品腐蚀单晶片。半导体材料的表面被制作得平整，平面型二极管因此而得名。并且PN结的表面被氧化膜覆盖，因此它被公认为是稳定性好和寿命长的类型。最初，被使用的半导体材料是采用外延法形成的，因此又把平面型称为外延平面型。对于平面型二极管而言，现在用于大电流整流的产品型号很少，而作为小电流开关用的产品型号则很多。（7）合金扩散型二极管。
合金扩散型二极管是合金型的一种。合金材料是容易被扩散的材料。把难以制作的材料通过巧妙地掺配杂质，就能与合金一起扩散，以便在已经形成的PN结中获得杂质的恰当的浓度分布。此法适用于制造高灵敏度的变容二极管。（8）外延型二极管。
外延型二极管是用外延面长的过程制造PN结而形成的二极管，制造时需要非常高超的技术。因能随意地控制杂质的不同浓度的分布，故它适用于制造高灵敏度的变容二极管。（9）肖特基二极管。
肖特基二极管的基本工作原理是：在金属（如铅）和半导体（N型硅片）的接触面上，用已形成的肖特基来阻挡反向电压。肖特基与PN结的整流作用原理有根本性的差异。其耐压程度只有40V左右。其特点是：开关速度非常快；反向恢复时间t特别短。因此，它能用来rr制作开关二极管和低压大电流整流二极管。
2）根据用途分类（1）检波二极管。
就原理而言，从输入信号中取出调制信号为检波。以整流电流的大小（100mA）作为界线，通常把输出电流小于100mA的叫做检波。锗材料点接触型的工作频率可达400MHz，其正向压降小，结电容小，检波效率高，频率特性好，为2AP型。类似点触型那样的检波二极管，除用于检波外，还能够用于限幅、削波、调制、混频、开关等电路。也有为调频检波专用的特性一致性好的两个二极管组合件。（2）整流二极管。
就原理而言，从输入交流中得到直流输出的是整流。以整流电流的大小（100mA）作为界线，通常把输出电流大于100mA的叫做整流。面结型的工作频率小于千赫兹，其最高反向电压从25～3000V分为A～X共22挡。其分类如下：
① 硅半导体整流二极管2CZ型；
② 硅桥式整流器QL型；
③ 用于电视机高压硅堆，工作频率接近100kHz的2CLG型。（3）限幅二极管。
大多数二极管都能用于限幅，也有像保护仪表用和高频齐纳管那样的专用限幅二极管。为了使这些二极管具有特别强的限制尖锐振幅的作用，通常使用硅材料制造二极管。也有这样的组件出售：依据限制电压需要，把若干个整流二极管串联起来形成一个整体作为限幅二极管。
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