Tài liệu giảng dạy môn Linh kiện điện tử - Các loại Diode bán dẫn ppt

Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử

CÁC LOẠI DIODE BÁN DẪN
1. DIODE CHỈNH LƯU
MÔ HÌNH DIODE LÝ TƯỞNG


Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử

MÔ HÌNH DIODE HỆSỐHẰNG


Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử

CHỈNH LƯU BÁN KỲ (Half ware rectifier)

N1:N2

220VAC

-220/220V
~Vs

A

K

VL

~Vi

R

B

50. 0Hz

Hình 4-2-9: Mạch chỉnh lưu bán kỳ
Vi
Vim

π

2π
wt

VL
Vim - Vγ
VDC = 0,318Vm
wt

2Π

1
Π
VDC =
Vm sinω tdωt = − cosωt 0 Vm = Vm = 0.45 hd
V
π
2Π ∫
0

Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử

CHỈNH LƯU TOÀN KỲ (Full ware rectifier)
A
+

VS

D1

A

-9/9V

vL

Vi

D2

VS
50.0Hz
Vi

-

B

B
Hình 4-2-9: Mạch chỉnh toàn kỳ duøng 2 diode
VA
Vim

π

2π
wt

VB
Vim

π

2π
wt

VL
Vim - Vγ
VDC = 0,636Vm

wt

Vm
VDC =2 = 0,636 Vm = 0.9VRMS
π


Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử

CHỈNH LƯU TOÀN KỲ 4 DIODE

Vm
VDC =2 = 0,636 Vm = 0.9VRMS
π

+


Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử

MẠCH LỌC

N1:N2

-9/9V

D1
VL

D2
50.0Hz

C

R

Hình 4-2-14: Mạch chỉnh lưu dùng tụ lọc C
VL

A
B

Vr,pp

Vm

VDC

t
T1

T2

T/2

4 fRL C
VDC = (
)Vm
1 + 4 fRL C

r=

1
4 3 fR L C


Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử

MẠCH NGUỒN ĐƠN GIẢN

D1
D4
-

U2
+

1

BRIDGE
C1

AC 2
D2

2200/25V

C2
104

VO

3

+5V
C3

LM7805

1000/16V

C4
104

2

D3

VI

GND

T1

AC 1

2200/25V

U3

104
1

C7

2

C6

1000/16V

GND

C5

VI

VO

C8
104

3

LM7905

Mã số

Điện áp ra(v) Mã số

7805
7808
7809
7812
7815
7824

5
8
9

12
15
24

7905
7908
7909
7912
7915
7924

Điện áp ra(v)
-5
-8
-9
-12
-15
-24

Hình dạng
78xx: Chân 1 : ngõ vào 2 : Gnd
3 : ngõ ra
79xx : Chân 1 : Gnd
2 : ngõ vào 3 : ngõ ra
78xx

-5V


Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử

Ví dụ 1:

Cho mạch chỉnh lưu toàn sóng như hình vẽ:
D1

18:1

Vi

V

Vs = 220V
Vi

LDC

D2
C

R

0

a. Nếu RL = 10Ω, nếu C =1000μF và C =2000μF. Xác định điện áp
ra VLDC ?
b. Nếu C =1000μF, nếu RL = 10Ω và RL = 100Ω. Xác định hệ số
gợn sóng r ?%
c. Cho biết khi tăng tải RL và tụ lọc C thì độ gợn sóng r và điện áp
ra VLDC thay đổi thế nào?

Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử

a. Mạch nhân đôi bán kỳ: (Halfwave doubler)
C1

D2

+

+

-

Vp

D1

Vi

C2

2Vp

+

-

b. Mạch nhân đôi toàn kỳ:

D1

+
Vi

C1

+

+

Vp

-

-

2Vp

+
Vp

C2

-

D2

-

c. Mạch nhân ba điện áp (Volttage Tripler):
3Vp

-

Vp
+

-

C1

2Vp
+
C3

D1

Vi

D2

D3

C2

-

+
2Vp

d. Mạch nhân bốn điện áp (Voltage Quardrupler):
Vp
+

-

-

C1

Vi

2Vp
+
C3

D1

D2

D3

D4

C2

-

C4

+

-

2Vp

+

2Vp

4Vp


Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử

2. DIODE ZENER

DIODE ZENER

DIODE ZENER

IZ (mA)

8642-

12
10

ΔVz

Vz
VZM Vzm
A

Vγ
IZm (IZK: khuỷu)

Vz (v)

IZ

Q

Điều kiện để Zener hoạt động ổn áp:

ΔIz

IZmin ≤ IZ ≤ IZMAX
B

IZM

Đặc tuyến V-A
- Ở trạng thái phân cực thuận: hoạt động giống diode chỉnh lưu.
- Ở trạng thái phân cực nghịch:

V < Vz : I= Iosat = Iræ.

V ≥ Vz : Iz tăng, nhưng VD =Vz

Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử

CÁC THÔNG SỐ QUAN TÂM KHI SỬ DỤNG DIODE ZENER
- Công suất tiêu tán cực đại PZM (PZM = Vz . IZM)
- Điện áp ổn áp Vz : Ví dụ : Zener (1W, 5.6V)
Ví dụ: 2,4V; 3.3V; 3.6V; 3.9V; 4.7V; 5.1V; 5.6V; 6.2V; 6.8V; 7.5V; 8.2V;
9.1V; 10V; 11V; 12V; 13V; 14V,15V; 16V; 18V; 19V; 20V; 22V.


Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử

MẠCH ỔN ÁP DÙNG DIODE ZENER:
Sau đây là sơ đồ khối của mạch nguồn DC:

220V
AC

Biến thế
(Hạ áp)

V Chỉnh lưu
i

Lọc

VDC

Ổn áp

R

L

D1
AC 1

D4
-

Vi

Ri

+

VL

BRIDGE
AC 2
D2

D3

Vz

Hình 1-15: Mạch nguồn ổn áp dùng Diode
Nhận thấy khi dùng các tải và các tụ lọc khác nhau thì điện áp ra
ViDC chưa ổn định, đó người ta phải gắn thêm diode Zener để ổn định điện
áp ra trên tải như hình vẽ sau:

IRi

Ri

IZ

ViDC
Vz

IL
RL

Mạch tương đương dùng Diode Zener
Mục đích : Điện áp cung cấp cho tải phải ổn định (VL = VZ = hằng số)
dù tải RL và điện áp nguồn ViDC thay đổi.

RL


Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử


Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử

3. DIODE SCHOTTKY

DIODE SCHOTTKY

Diode Schottky có các đặc điểm sau:
- Được chế tạo từ lớp tiếp xúc của chất bán dẫn (pha ít tạp chất loại N

(Si) và kim loại (Platinum).
- Hoạt động như diode thường nhưng điện áp dẫn nhỏ (0.3V) nên thích
hợp cho các ứng dụng có tần số cao và điện áp thấp.
- Có dòng ngược lớn hơn so với diode thường.
- Chuyển mạch tốc độ cao.
- Thường được dùng nhiều trong kỹ thuật xung và kỹ thuật viba.


Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử

4. DIODE BIẾN DUNG
DIODE VARACTOR

Đây là loại diode được sử dụng như tụ điện. Nó hoạt động chủ yếu
dựa trên điện dung ký sinh của lớp tiếp xúc P-N :

Cd = ε

S
.
d

- Khi phân cực thuận: hàng rào điện thế giảm, bề dày lớp cách điện
giảm -> Cd tăng
- Khi phân cực nghịch: hàng rào điện thế tăng, bề dày lớp cách điện tăng
-> Cd giảm

CD

V R max

O

Vγ

VD

Hình 4-2-18: Đặc tuyến V-A của diode biến dung


Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử

DIODE PHÁT QUANG
(LED – Light Emitter Diode)

LED


Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử


Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử

DIODE GUNN GaAs
Khi tác động vào một mẫu tinh thể bán dẫn một điệ n trường mạnh
thì trong tinh thể đó xuất hiện các dòng dao động siê u cao tần.
Hiệu ứng đó đượ c gọ i là hiệ u ứ ng Gunn. Diode hoat động trê n hiệ u
ứng này gọi laø Diode Gunn.

Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử


Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử