Giáo trình Thực hành Điện tử - Bài 3: Diode docx

Bài 3: Diode
22
KA
P N
Bài 3 :
DIODE
I.THIẾT BỊ SỬ DỤNG:
- Các loại Diode.
II.MỤC TIÊU:
- Nhận dạng, đo thử Diode.
- Khảo sát hoạt động của Diode.
III.NỘI DUNG:
3.1 Công dụng:
- Dùng để chuyển đổi điện xoay chiều AC thành điện một chiều DC (nắn điện
hay chỉnh lưu).
- Ổn đònh điện áp.
- Hạn biên tín hiệu (tránh được nhiễu).
- Tách tín hiệu ra khỏi sóng mang cao tần.
- Chọn cộng hưởng đài.
3.2 Phân loại - ký hiệu – hình dạng :
3.2.1 Diode nắn điện:
Ký hiệu:




Diode nắn điện chỉ hoạt động dẫn dòng điện từ cực P (anot) sang cực N (catot)
khi và chỉ khi điện áp cực P lớn hơn điện áp cực N (V
P
>V
N

) tức U
PN
> 0, gọi là
phân cực thuận của diode. Khi đặt vào 2 đầu P-N của diode giá trò điện thế phân
cực ngược lại tức U
PN
<0 (V
P
<V
N
) thì diode không dẫn điện. Nếu áp phân cực
ngược này vượt quá khả năng chòu đựng của diode sẽ làm hỏng diode (bò thông
chập, đánh thủng). Vì vậy khi thay thế, lắp ráp các mạch ta phải nhớ lưu ý 2 thông
số cơ bản là: áp ngược và dòng tải.
Hình dáng như hình vẽ: cực N đều có vạch sơn đánh dấu hoặc dấu chấm. Đối
với loại diode nắn dòng AC tần số thấp thì vạch sơn đánh dấu đa số đều có màu
trắng, còn loại nắn dòng AC đột biến (xung) thì vòng sơn đánh dấu có màu đỏ,
vàng, xanh lơ.






Bài 3: Diode
23
N
A K
P

Loại tích hợp chứa 2 hoặc 4 diode chung một vỏ:






a) Loại 2 diode b) Loại 4 diode (cầu diode)

Loại công suất lớn
(chạy dòng cao):
Loại này thường
gặp ở khu vực nguồn
cấp có công suất lớn
hơn 5KVA, trong các thiết bò nguồn
dự phòng. Do hoạt động với dòng cao nên rất mau nóng vì vậy vỏ của chúng làm
bằng kim loại để bắt giải nhiệt ra sườn máy.
Hình dạng thự tế:



3.2.2 Diode ổn áp ( diode Zener):
Ký hiệu:


Diode ổn áp hoạt động ở chế độ phân cực ngược, tức U
PN
<0
(V
P

<V
N
). Khi sử dụng để lắp ráp thay thế phải chú ý điện áp Zener và dòng tải.
Bài 3: Diode
24
Được chế tạo thường bằng thuỷ tinh trong, sơn đỏ hoặc bạc, vòng sơn đánh dấu
màu đen.


Hình dạng thực tế:

3.2.3 Diode biến dung (diode varicable):
Ký hiệu:

Diode biến dung có tác dụng như linh kiện tụ biến đổi, nhằm tạo ra điện dung
biến đổi. Chúng luôn hoạt động ở chế độ phân cực ngược, thường gặp ở khu vực
dao động cao tần.
3.2.4 Diode phát sáng (LED):
Ký hiệu:

Hìønh dạng thực tế:

Khi đặt vào 2 đầu PN áp phân cực thuận của LED, LED sẽ phát sáng. Chúng
được ứng dụng nhiều như chỉ báo mức âm thanh thường gặp ở các âm ly cassette,
báo có mở nguồn. Cực P thường nối với chân dài, cực N nối với chân ngắn.
3.2.5 Diode thu sáng:
Ký hiệu:

Bài 3: Diode
25
Khi đặt áp phân cực thuận vào 2 đầu PN và có ánh sáng rọi vào mới làm diode
dẫn, tuỳ cường độ ánh sáng mạnh yếu rọi vào sẽ làm diode dẫn mạnh yếu tương
ứng.
3.2 Cách kiểm tra hư hỏng:
Thực tế khi sử dụng diode thường gặp các hư hỏng sau:
- Diode bò đứt mối nối P-N: do làm việc quá công suất (quá dòng), do xung
nhọn đột biến làm hỏng mối nối.
- Diode bò thủng mối nối P-N (còn gọi là chạm, nối tắt): do làm việc quá áp.
Để kiểm tra diode tốt xấu: vặn đồng hồ VOM ở thang đo Rx1 (hoặc Rx10), ta
tiến hành đo 2 lần có đảo chiều que đo.
- Nếu quan sát thấy một lần lên hết kim và một lần kim không lên: diode còn
tốt.
- Nếu kim đồng hồ một lần lên hết kim và một lần lên khoảng 1/3 vạch chia:
diode bò rỉ.
- Nếu kim đồng hồ lên mút kim cả 2 lần đo: diode bò đánh thủng.
- Nếu kim không lên cả hai lần đo: diode bò đứt.
Đối với Led thì khi que đen ở P que đỏ ở N thì Led sẽ phát sáng.
Đối với diode quang khi đo nhớ đưa ra ngoài ánh sáng hoặc rọi sáng vào thì mới
đủ điều kiện để nó hoạt động.
IV.CÁC BÀI THỰC TẬP
4.1 Thực hành nhận dạng và đo thử các loại diode.
4.2 Khảo sát hoạt động của diode.
- Mắc mạch như hình 4.1.
- Thay đổi điện áp đầu vào và đo các thông số, ghi vào bảng giá trò.
V
A
Uin
R

0.5/1W

Hình 4.1: khảo sát diode.
Bảng 4.1: khảo sát Diode
U
in
(V)
-12
-6
0
0.1
0.2
0.5
0.8
1
1.5
2
3
U
d
(V)

I
d
(mA)

















Bài 3: Diode
26
- Vẽ đồ thò V-A.

 Nhận xét:



4.3 Ứng dụng của diode.
4.3.1.Khảo sát mạch chỉnh lưu bán kỳ:
- Ráp mạch như hình vẽ.
V
AC
a
b
V
i

D
V
O
C
R
1

- Khi chưa mắc tụ, thay đổi lần lượt U
i
và đo U
o
ghi vào bảng 4.2:
Bảng 4.2:
U
i
(V)
3
6
9
12
18
24
U
o
(V)

k = U
o
/U
i







Bảng 4.3:
U
i
(V)
3
6
9
12
18
24
U
o
(V)

k = U
o
/U
i






U
o
(C=220μ)






U
o
(C=470μ)






U

o
(C=1000μ)






U
o
(C=2200μ)






Bài 3: Diode
27
- Mắc các tụ điện với các giá trò khác nhau và lập lại các bước đo trên (khi
mắc tụ phải chú ý đến cực tính).
Nhận xét kết quả bảng 4.2 và bảng 4.3



4.3.2. Mạch chỉnh lưu toàn kỳ 2 diode:
- Mắc mạch như hình vẽ:
6V
1K
0V

C
D2
6V
+
1 5
6
4 8
D1

- Đo các điện thế
Không tả: V
C1
= V
C2
= V
C3
=
Có tải: V
C1
= V
C2
= V
C3
=
Nhận xét.



4.3.3.Khảo sát mạch chỉnh lưu toàn kỳ:
Các bước tiến hành như khảo sát mạch chỉnh lưu bán kỳ.

Sơ đồ mạch

-
GND
+VDC
C
2200µF/25V
R
560Ω
led
VAC
+
220VAC

Nhận xét








Bài 3: Diode
28
4.3.4. Mạch chỉnh lưu nhân 2 điện áp:
Ráp mạch theo sơ đồ sau:
100/0.5W
1000uF
1000uF

C3
D2
D1
C2
C1
6VAC
2200uF

Đo các điện thế
Không tải: V
C1
= V
C2
= V
C3
=
Có tải: V
C1
= V
C2
= V
C3
=
Nhận xét.




4.3.5. Nguồn lưỡng cực đối xứng:
100/0.5W

100/0.5W
1000uF
6V
6V
1 5
6
4 8
+ Vdc
0
1000uF
- Vdc
- +
1
2
3
4
0V

Mắc mạch như hình trên.
Đo điện thế V
DC
(+) = V
DC
(-) =

Nhận xét:

Bài 3: Diode
29
HI HI
LM317
3
1
2
VIN
ADJ
VOUT
LO
VR
10K
Vout
LO
R1
120
C2
10
Vin
C1
0,1

D1
1N4002
C3
1
4.3.6. Mạch ổn áp điều chỉnh được (Dùng ICLM317) theo hình sau đây:








Tính áp ra U
o
= 1,25(1+ V
R
/120)=
- Cấp nguồn vào V
in
= 30V, chỉnh biến trở tìm V
omin
= và V
omax
=
Nhận xét.