Bài giảng Kỹ thuật điện tử - Chương 2: Diode bán dẫn - Lê Thị Kim Anh
Chương 2
DIODE BÁN DꢀN
2.1 Khái niꢁm
Diode là mꢂt linh kiꢁn bán dꢃn 2 cꢄc, cꢅu tꢆo
cơ bꢇn dꢄa trên chuyꢈn tiꢉp PN. ðiꢁn cꢄc nꢊi
vꢋi bán dꢃn P gꢌi là Anode (A), ñiꢁn cꢄc nꢊi
vꢋi bán dꢃn N gꢌi là Cathode (K).
Cathode (N)
Anode (P)
Ky hiꢁu cꢂa diode bán dꢃn
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ
GV: Lê Thꢅ Kim Anh
1
Mꢄt sô hình dáng cꢂa các loꢅi diode
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ
GV: Lê Thꢅ Kim Anh
2
2.2 Các tham sô cꢎa diode bán dꢃn
1. ðiꢁn trơ mꢄt chiꢇu (ñiꢁn trơ tĩnh):
ꢀ Theo chiꢁu thuꢂn:
V
th
(Có gia trꢈ tư vài
ꢀ
ñꢊn vài chꢋc
ꢀ
)
Rth =
Ith
ꢀ Theo chiꢁu ngưꢃc:
Vng
(Có gia trꢈ rꢌt lꢍn, hàng trăm K )
ꢀ
R ng =
Ing
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ
GV: Lê Thꢅ Kim Anh
3
dV
dI
2. ðiꢁn trơ xoay chiꢇu :
rd =
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ
GV: Lê Thꢅ Kim Anh
4
ꢏ Khi diode làm viꢁc trên ñiꢈm gián ñoꢆn:
ðiꢋm gián ñoꢅn là ñiꢋm trên ñꢌc tuyꢉn mà ꢍ ño diode
chuyꢋn tư gia trꢎ ñiꢁn trơ cao sang ñiꢁn trơ thꢏp.
V
T
rD = +rB (ꢀ)
I
ꢀ VT: ñiꢁn thê nhiꢁt; I: dòng qua diode
ꢀ rB :ñiꢁn trơ gꢃp (bulk resistance) bao gꢄm ñiꢁn
trơ cꢅa vꢆt liꢁu bán dꢇn va ñiꢁn trơ tiꢉp xúc.
0.026
rD = +rB (ꢀ)
ꢏ ꢒ nhiꢁt ñô phòng:
I
ꢏ Khi diode làm viꢁc vꢋi dòng cao thi có thê bo
qua rB.
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ
GV: Lê Thꢅ Kim Anh
5
2.3 Các tham sô cꢎa diode bán dꢃn
3. ðiꢁn dung tương ñương:
C0 = C hàng rào + C khuꢉch tán
4. Mꢄt vài tham sô giꢍi hꢅn khác:
ꢀ ðiꢄn áp ngưꢃc cꢅc ñꢆi cho phép V ngưꢃc max
ꢀ Dòng ñiꢄn thuꢂn cꢅc ñꢆi cho phép Imax.
ꢀ Công suꢇt tiêu hao cꢅc ñꢆi cho phép Pmax.
.
ꢀ Tꢈn sô cꢅc ñꢆi cho phép cꢊa tín hiꢄu xoay chiꢁu
Fmax.
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ
GV: Lê Thꢅ Kim Anh
6
2.4 Phân tích mꢆch DC chꢔa diode
Giꢇ sꢕ là diode silicon ñưꢖc phân cꢄc thuꢗn sao
cho có ñꢎ dòng ñiꢁn ñꢈ ñiꢈm làm viꢁc nꢘm trên
ñiꢈm gián ñoꢆn:
E = I.R + Vγ (V)
⇒ I = (E – 0.7)/R (A)
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ
GV: Lê Thꢅ Kim Anh
7
2.5 Phân tích mꢆch tín hiꢁu nho cho diode
Tín hiꢁu nho ñưꢎc xem là ñoꢅn làm viꢁc cꢂa diode
trên ñꢏc tuyꢊn ñu nho ñê có thê xem là tuyꢊn tính.
v(t) = E + Asinωt
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ
GV: Lê Thꢅ Kim Anh
8
Áp dꢙng nguyên lý xꢊp chꢐng cho mꢆch tuyꢉn
tính:
ꢀ ðꢊi vꢋi nguꢚn DC:
I = (E – 0.7) / R (A)
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ
GV: Lê Thꢅ Kim Anh
9
ꢀ ðꢊi vꢋi nguꢚn AC:
0.026
rD =
(ꢀ)
I
e Asinωt
R + rD R + rD
i =
=
ꢀ Tꢛng hꢖp:
i(t) = I+i =
E−0.7 Asinωt
+
R R+rD
A sin ωt
v(D ) = 0.7 + rD
R + rD
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ
GV: Lê Thꢅ Kim Anh
10
2.6 ðưꢜng tꢇi
ðưꢑng tꢒi DC biꢋu diꢌn mꢍi quan hê cꢊa I,V trên
diode khi có phân cꢅc cꢊa ñiꢄn áp DC.
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ
GV: Lê Thꢅ Kim Anh
11
ðiꢈm làm viꢁc
ꢏ ðiꢈm làm viꢁc cꢎa diode chính là giao ñiꢈm
cꢎa ñưꢜng tꢇi và ñꢝc tuyꢉn.
ꢏ Giao ñiꢈm này ñưꢖc gꢌi là ñiꢈm làm viꢁc tĩnh,
ký hiꢁu là Q.
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ
GV: Lê Thꢅ Kim Anh
12
ꢞnh hưꢟng cꢎa nguꢚn ac
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ
GV: Lê Thꢅ Kim Anh
13
2.7 Phân tích tín hiꢁu lꢋn cho diode
ꢏ Chꢉ ñꢂ tín hiꢁu lꢋn khi sꢄ thay ñꢛi cꢎa dòng
ñiꢁn và ñiꢁn áp cꢎa diode mꢟ rꢂng ra trên
toàn bꢂ ñꢝc tuyꢉn.
ꢏ Khi ñiꢁn trꢟ cꢎa mꢂt diode thay ñꢛi tꢠ rꢅt
nhꢡ ñꢉn rꢅt lꢋn, nó hoꢆt ñꢂng giꢊng như mꢂt
công tꢢc (switch).
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ
GV: Lê Thꢅ Kim Anh
14
ꢏ Mꢂt công tꢢc lý tưꢟng có ñiꢁn trꢟ bꢘng
không khi ñóng và ñiꢁn trꢟ là vô cùng khi
mꢟ.
ꢏ Diode có thꢈ ñưꢖc xem như mꢂt công tꢢc
ñưꢖc ñiꢣu khiꢈn bꢘng ñiꢁn áp: ñóng khi
ñưꢖc phân cꢄc thuꢗn và mꢟ khi phân cꢄc
ngưꢖc.
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ
GV: Lê Thꢅ Kim Anh
15
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ
GV: Lê Thꢅ Kim Anh
16
2.8 Chꢤnh lưu
ꢀ Mꢆch chꢤnh lưu là mꢆch chꢤ cho phép dòng
ñiꢁn chꢇy qua nó theo mꢂt chiꢣu.
ꢀ Biꢉn ñiꢁn xoay chiꢣu thành ñiꢁn mꢂt chiꢣu.
ꢀ Diode sư dꢙng trong mꢆch này gꢌi là diode
chꢤnh lưu.
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ
GV: Lê Thꢅ Kim Anh
17
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ
GV: Lê Thꢅ Kim Anh
18
Ví dꢋ
Cho mꢆch ñiꢄn như hình ve, diode Ge có Vγ= 0.2V, nꢐi trơ rD
không ñáng kê. Tꢒi RL = 9ꢀ, nguꢓn tín hiꢄu vào có ri = 1ꢀ.
1. Biꢔt ñiꢄn áp vào có dꢆng xung vuông hoꢕc hình sin, biên
ñô 10V. Hãy ve dꢆng sóng va xác ñꢗnh ñiꢄn áp trên tꢒi RL.
2. Vꢘn câu hꢙi 1 nhưng khi vi(t) là hình sin có biên ñô 1V.
Xác ñꢗnh gia trꢗ ñiꢄn áp trên tꢒi tꢆi thꢚi ñiꢋm ωt = π/2.
D
ri
RL
VL
+
_
Vi
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ
GV: Lê Thꢅ Kim Anh
19
Hưꢍng dꢃn
1. ꢏ Dòng qua tꢇi RL:
D
ri
vi − Vγ
iL =
RL
VL
r + RL
i
+
_
Vi
ꢏ Áp rơi trên tꢇi:
vi − Vγ
vL (t) =
x RL
r + RL
i
ꢏ Vì Vγ << vi, nên có thê bo qua Vγ :
vi
vL (t) =
x RL = 0.9 vi (t)
ri + RL
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ
GV: Lê Thꢅ Kim Anh
20
Tải về để xem bản đầy đủ
28 trang
18680
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Kỹ thuật điện tử - Chương 2: Diode bán dẫn - Lê Thị Kim Anh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_ky_thuat_dien_tu_chuong_2_diode_ban_dan_le_thi_ki.pdf
