điện tử tương tự mạch Diode mach diode

Điện tử tương tự và ứng dụng
Chương 3

Mạch diode
1
Tống Văn On – Biên soạn từ tài liệu của Bộ môn Điện tử - ĐHBK TP HCM


Các mô hình của diode
Độ dốc

d

VDO = Vɤ = 0.7 V

Lý tưởng
Lý tưởng
d
2


Các mô hình của diode
Độ dốc

Lý tưởng
3


Mạch nắn điện

Nguồn cấp điện DC

Ngõ vào
AC

Điện áp ngõ
vào AC

Nắn điện

Biến áp

Điện áp ngõ
ra biến áp

Mạch lọc

Điện áp ngõ
ra nắn điện

Ổn áp

Điện áp ngõ
ra mạch lọc

Ngõ ra DC

Điện áp ngõ
ra DC

Sơ đồ khối của nguồn cấp điện DC

4
Tống Văn On – Biên soạn từ tài liệu của Bộ môn Điện tử - ĐHBK TP HCM


Biến áp

Sơ cấp
(ngõ vào)

Tăng áp

Thứ cấp
(ngõ ra)

Giảm áp

Cách ly

Nếu giả định rằng liên kết thông lượng giữa các cuộn dây sơ cấp và
thứ cấp là hoàn hảo thì

5
Tống Văn On – Biên soạn từ tài liệu của Bộ môn Điện tử - ĐHBK TP HCM


Mạch nắn điện bán sóng (nửa chu kỳ)

6
Tống Văn On – Biên soạn từ tài liệu của Bộ môn Điện tử - ĐHBK TP HCM

Mạch nắn điện bán sóng (nửa chu kỳ)
TD: Sử dụng mô hình tuyến tính từng đoạn của diode, phác thảo đặc
tính truyền vO theo vS.

7
Tống Văn On – Biên soạn từ tài liệu của Bộ môn Điện tử - ĐHBK TP HCM


Thiết kế mạch nắn điện
• Khả năng xử lý dòng điện được yêu cầu của diode, được xác định
bởi dòng điện lớn nhất mà diode được yêu cầu dẫn.
• Điện áp đỉnh nghịch PIV (peak inverse voltage): điện áp nghịch lớn
nhất mà diode cần có khả năng chịu đựng được mà không bị đánh
thủng (breakdown), được xác định bởi điện áp nghịch lớn nhất
được yêu cầu xuất hiện ngang qua diode.
• TD:

(đối với nắn điện bán sóng)

8
Tống Văn On – Biên soạn từ tài liệu của Bộ môn Điện tử - ĐHBK TP HCM


Mạch nắn điện toàn sóng (hai bán kỳ)
Cuộn dây thứ cấp của biến áp được mắc rẽ ở giữa để cung cấp hai điện
áp bằng nhau ngang qua hai nửa của cuộn dây này, với các cực tính
được chỉ rõ.

Mắc rẽ

ở giữa
Điện áp
đường
dây AC

9
Tống Văn On – Biên soạn từ tài liệu của Bộ môn Điện tử - ĐHBK TP HCM


Mạch nắn điện toàn sóng (hai bán kỳ)

Điện áp
đường
dây AC

Điện áp
đường
dây AC

10


Mạch nắn điện toàn sóng (hai bán kỳ)
Diode có VD

Điện áp
đường
dây AC

Độ dốc

Độ dốc

11


Mạch nắn điện toàn sóng (hai bán kỳ)
TD: Xác định điện áp (trung bình) dc trên tải của mạch điện trình bày ở
hình dưới đây, giả định diode là lý tưởng.

12
Tống Văn On – Biên soạn từ tài liệu của Bộ môn Điện tử - ĐHBK TP HCM


Mạch nắn điện toàn sóng (hai bán kỳ)
TD: Xác định điện áp đỉnh nghịch (PIV) của mạch điện dưới đây, giả
định diode là lý tưởng.

13
Tống Văn On – Biên soạn từ tài liệu của Bộ môn Điện tử - ĐHBK TP HCM


Mạch nắn điện toàn sóng (hai bán kỳ)

Tín hiệu
ngõ vào
Tải

Ngõ ra nắn điện
toàn sóng

14
Tống Văn On – Biên soạn từ tài liệu của Bộ môn Điện tử - ĐHBK TP HCM


Mạch nắn điện toàn sóng (hai bán kỳ)

15


Mạch nắn điện toàn sóng (hai bán kỳ)
TD: Xác định giá trị đỉnh của điện áp trên tải ở mạch điện cho trong
hình dưới đây, sử dụng mô hình giảm áp hằng số với VD = 0.7V.

16
Tống Văn On – Biên soạn từ tài liệu của Bộ môn Điện tử - ĐHBK TP HCM


Mạch nắn điện toàn sóng (hai bán kỳ)
Xác định điện áp đỉnh nghịch

17
Tống Văn On – Biên soạn từ tài liệu của Bộ môn Điện tử - ĐHBK TP HCM


Mạch nắn điện toàn sóng (hai bán kỳ)

Tải

Tải

2 diode
(1 diode trong nhánh dòng điện)

4 diode
(2 diode trong nhánh dòng điện)

Dòng điện chạy ngang qua nửa
cuộn thứ cấp ở một thời điểm

Dòng điện chạy ngang qua
cuộn thứ cấp mọi lúc

18


Mạch nắn điện với tụ lọc
Nắn điện
bán sóng

Bộ lọc

Điện áp gợn (ripple voltage)

19
Tống Văn On – Biên soạn từ tài liệu của Bộ môn Điện tử - ĐHBK TP HCM


Mạch nắn điện với tụ lọc
•

•
•

Sử dụng mô hình giảm áp hằng số của diode.
Vin > VD : diode dẫn điện và tụ được nạp điện
⇒ Vout = Vin - VD
Vin < VP : diode trở thành được phân cực nghịch
⇒ vout = VP - VD = const.

Điện áp
nghịch cực
đại
20


Mạch nắn điện với tụ lọc
Tình huống thực tế: điện trở tải RL
được kết nối ngang qua tụ C1

21


Mạch nắn điện với tụ lọc

Khoảng thời gian diode tắt

Ở cuối khoảng thời gian phóng điện,
điện áp gợn VR:

do khi

22


Điện áp gợn và thời hằng của bộ lọc
không đổi

không đổi

23
Tống Văn On – Biên soạn từ tài liệu của Bộ môn Điện tử - ĐHBK TP HCM


Mạch xén
Với tín hiệu ngõ vào ở trong tầm [L_/K,
L+/K], mạch xén hoạt động như là mạch
tuyến tính ⇒ vo = KvI.
vI vượt quá các ngưỡng, vo bị xén (giới
hạn) đến các mức giới hạn
cao(L+)/thấp(L_).

Đặc tính truyền tổng quát
của mạch xén

Áp dụng sóng sin vào mạch xén

24
Tống Văn On – Biên soạn từ tài liệu của Bộ môn Điện tử - ĐHBK TP HCM


Mạch xén

Mạch xén âm mắc rẽ
25
Tống Văn On – Biên soạn từ tài liệu của Bộ môn Điện tử - ĐHBK TP HCM