Diode Là Gì? Mạch điện Tử Cơ Bản Về Diode - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.pdf) (76 trang)

Trang chủ

Kỹ Thuật - Công Nghệ

Điện - Điện tử

Diode là gì? Mạch điện tử cơ bản về Diode

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (6.3 MB, 76 trang )

Nguyễn Thanh Tuấn()NỘI DUNG Diode chỉnh lưu Lý tưởng Thực tế Diode ZenerNguyễn Thanh Tuấn 1.1.1 Diode lý tưởngKý hiệu và đặc tuyến hoạt động: phi tuyếnMạch chỉnh lưu bán kì (nửa sóng)Mạch chỉnh lưu toàn kì (toàn sóng) 1.1.2 Diode thực tếCấu tạoĐặc tuyến hoạt động và các thông sốCác mô hình tương đương (gần đúng) 1.1.3 Phân tích mạch diodeĐường tải: DCLL và ACLLChế độ tín hiệu nhỏ: Tuyến tính  nguyên lý xếp chồngĐiều kiệnDiode ở chế độ AC  điện trở độngNguyễn Thanh Tuấna) Kí hiệu và đặc tuyến hoạt độngKí hiệuĐặc tuyến hoạt độngb) Giải tích mô hình dùng diode lý tưởngo Nếu diode được phân cực thuận, sụt áp trên diode là 0.vD=0 với iD>o .Ta được mô hình tương đương :Nguyễn Thanh Tuấno Nếu diode được phân cực nghịch, dòng qua diode là 0.iD=0 với vD VD=0 với ID>0ID >0 (đúng với giả thiết)Nguyễn Thanh Tuấn Cho mạch như hình vẽ, tìm dòngqua diode.GiảiGiả sử diode OFF => ID=0 với VDVD=-10v , ID=0 (đúng với giả thiết)d) Mạch chỉnh lưu bán kì (dùng diode lý tưởng)Sơ đồ mạchNgõ vào ViNguyễn Thanh Tuấn Khi ngõ vào Vi dương diode được phân cực thuậnVo=Vi Khi ngõ vào Vi âm diode được phân cực nghịchVo=0Ta được dạng sóng Vo (t) :Trị DC được tính như sau : (Giả sử Vi= Vim sint)Nguyễn Thanh Tuấne) Mạch chỉnh lưu toàn kì (dùng diode lý tưởng) Chỉnh lưu toàn kì dùng 2 diode.Sơ đồ mạch: Ở bán kì dương ideal_1 phân cực thuận, ideal_2 phân cựcnghịch =>Vo = ViNguyễn Thanh Tuấn Ở bán kì âm ideal_1 phân cực nghịch, ideal_2 phân cựcthuận => Vo=-ViTừ đó ta có dạng sóng Vo(t) :Nguyễn Thanh TuấnChỉnh lưu toàn kì dùng 4 diode.Sơ đồ mạch: Ở bán kì dương D1, D2 phân cực thuận và D3,D4 phâncực nghịch =>Vo = ViNguyễn Thanh Tuấn Ở bán kì âm D1, D2 phân cực nghịch và D3,D4 phân cựcthuận => Vo = -ViTừ đó ta có dạng sóng Vo(t) :Nguyễn Thanh Tuấn Trị DC được tính như sau :(Giả sử Vi= Vim sint)Nhận xét:Chỉnh lưu toàn kì có ưu điểm là không gây thất thoát áp ởbán kì âm, vì vậy trị DC của áp ra gấp 2 lần so với chỉnhlưu bán kì.Nguyễn Thanh Tuấn1.1.2.1) Cấu tạo của diode thực tếTrên một miến bán dẫn tạora một vùng loại P và mộtvùng loại N. Thì ngay tạimặt tiếp xúc sẽ có sựkhuyếch tán điện tử : các etừ lớp N sẽ nhảy sang lớp Plấp vào lỗ trống của vùngP. . Như vậy bên lớp N bịmất e- trở thành ion dươngcòn bên lớp P nhận thêm etrở thành ion âm.A+Nguyễn Thanh TuấnCTPNTiếp giáp p-nK- Hiện tượng này kết thúc khi hai lớp ion trái dấu này đạtđến giá trị đủ lớn làm ngăn cản sự chuyển động của cáce- từ N tràn sang P (hai lớp ion này hình thành một lớpđiện trường ngăn cản sự chuyển động của các r từ Nsang P) Sự chênh lệch điện tích ở hai bên mối nối sẽ tạo thànhmột điện áp tiếp xúc, gọi là hàng rào điện thế haytrường điện trường tiếp xúc hướng từ NPNguyễn Thanh Tuấn1.1.2.2) Đặc tuyến hoạt động và các thông sốa) Các thông số quan trọng của diodeĐiện áp ngưỡng: VZ (VPIV)Điện áp mở: VfNguyễn Thanh Tuấn*) Mối quan hệ giữa điện áp và dòng điện của diodei D  I 0 (eqvDnKT 1)I0 : Dòng điện bão hòa ngược, amperes (A)iD : Dòng điện diode, amperes (A)K : Hằng số Bosman K=1.38x10-23 [J/K]T : Nhiệt độ tuyệt đối Kelvinq : Điện tích electron , 1.6x10-19 [C]n : Hằng số có giá trị trong khoảng từ 1 đến 2vD: hiệu điện thế giữa 2 đầu diode, volt (V)Nguyễn Thanh TuấnKTVT qKhi định nghĩa :Từ biểu thức:iD  I 0 (eqvDnKTi D  I 0 (e 1)vDnVT)ở nhiêt độ phòng 250c V: T  25mVNguyễn Thanh TuấniD  I 0 (evDnVT 1)*) Điện trở của diodevDnVTI 0 (e)diDdvDnVT- Điện trở động của diode:Từ biểu thức:iD  I 0 (evDnVT 1)evDnVT(2)iD 1I0nVTnVT n.25mVrD I 0  iDiDiDThế (2) vào (1)ở nhiêt độ phòng 250c(1):VT  25mVNguyễn Thanh Tuấn- Điện trở tĩnh của diode:RD = VD/ID- Điện trở thực của diode : R’D = RD + rB ( rB = 0,1 vớiDiode công suất ; rB = 2 với Diode nhỏ)- Công suất tiêu hao cực đại :Pmax = ID.VD*) Sự ảnh hưởng điện dung của diodeXC 12 .p . f .tC0 = CJ +CDTần số cao XC nhỏ gây ngắn mạchTần số thấp  XC lớn hở mạchCJ : diện dung tiếp xúc: CJ = .A/d . ảnh hướnglớn đến diode chưa dẫnCD = dQ/dV. Điện dung khuyếch tán do điện tích phunvào vùng dẫn khi diode dẫnNguyễn Thanh Tuấnb) Đặc tuyến của diodeiD(mA)• Phân cực thuậnPhân cựcthuânqvDnKTiD  I 0 (e )VD(V)0I0VfVf = 0.7v (Si)Vf = 0.4v (Ge)-Khi ta nối điện áp(+) vào Anôt và điện áp (-)vào Katôt, dưới tác dụng tương tác của điệnáp, miền cách điện thu hẹp lại, Vf đạt 0,7V (với Diode loại Si ) hoặc 0,4V ( với Diode loạiGe ) thì diện tích miền cách điện giảm bằng Đặc tuyến Von-Ampe của Diodekhông => Diode bắt đầu dẫn điện.Nguyễn Thanh Tuấn• Phân cực ngượciD(mA)Phân cực nghịch0VzI0Khi ta nối điện áp (+) vào Katôt, điệnáp(-) vào Anôt, dưới sự tương tác củađiện áp ngược, miền cách điện càngrộng ra và ngăn cản dòng điện đi qua mốitiếp giáp.Kết quả dòng điện qua D=0AVùng gãy- Điện áp ngược (Vz ) lớn hơn mức choĐặc tuyến Von-Ampe của Diodephép diode sẽ bị đánh thủng.KẾT LUẬN : Diode chỉ dẫn điện theo một chiều nhất định(khi phân cực thuận)Nguyễn Thanh Tuấnc) Các mô phỏng tương đương của mạch diode thực tế (gần đúng)a) Mô hình gần đúng thứ 1: mạch tương đương như 1 công tắc có Vf-Nếu V(nguồn) lớn hơn Vf thì công tắc đóng lại .-Nếu V(nguồn) nhỏ hơn Vf thì công tắc mở ra.Nguyễn Thanh Tuấnb)Mô hình gần đúng thứ 2:Mô hình tương đương cho phép tính gần đúng thứ 2 là 1 công tắc mắc nốitiếp với Vf và điện trở của diode rD .Nguyễn Thanh Tuấnc. Mô hình 3 với tín hiệu xoay chiều* Mô hình đơn giản cho kiểu xoay chiều của diode phân cựcngược.(hình a)* Mô hình xoay chiều của diode phân cực thuận. (hình b)- rD : điện trở động của diode.-Rr : điện trở phân cực ngược, Rr >= 2.106 Ohm-Cj : điện dung tiếp xúc.- CD : điện dung khuyếch tán của diode-Nguyễn Thanh Tuấna. Đường tải: DCLL và ACLLTa xét mạch DC cơ bản sau (các mạch khác cũng có thểchuyển về dạng này bằng cách biển đổi Thevenin):Ta có đặc tuyến Diode như hình vẽ vớiiD  f (uD )Vth  uDiDRthNguyễn Thanh Tuấn

Tài liệu liên quan

giáo trình điện tử cơ bản
- 44
- 910
- 3
Tài liệu Một số mạch điện tử cơ bản ứng dụng trong truyền thông Chương 1 doc
- 6
- 1
- 11
Tài liệu Một số mạch điện tử cơ bản ứng dụng trong truyền thông .Chuơng2 docx
- 6
- 977
- 8
Tài liệu Một số mạch điện tử cơ bản ứng dụng trong truyền thông .Chương3 ppt
- 20
- 882
- 1
mạch điện tử cơ bản
- 1
- 320
- 2
Giáo trình mạch điện tử cơ bản pptx
- 176
- 576
- 9
skkn Phương pháp giảng dạy các mạch điện tử cơ bản
- 27
- 783
- 4
Các mạch điện tử cơ bản
- 8
- 743
- 1
SKKN môn Công nghệ THPT Phương pháp giảng dạy mạch điện tử cơ bản
- 9
- 493
- 1
Giáo trình Mạch điện tử cơ bản Nghề: Điện tử công nghiệp Trình độ: Trung cấp (Tổng cục Dạy nghề)
- 145
- 9
- 35