diode ban dan





Negnevitsky, Pearson Education, 2002
Negnevitsky, Pearson Education, 2002
1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
Thực hiện:
Thực hiện:
T
T
hS. Dương Thò Cẩm Tú
hS. Dương Thò Cẩm Tú
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Bộ Môn CSKT ĐT
Bộ Môn CSKT ĐT
MÔN HỌC:
MÔN HỌC:
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN 1
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN 1




Negnevitsky, Pearson Education, 2002
Negnevitsky, Pearson Education, 2002

2
DIODE BÁN DẪN
DIODE BÁN DẪN
0v
0,7v
0,6v
vài chục mA
V
BR
U
AK
I
D
Đoạn phân cực thuận
+
-
A K
Đoạn phân cực nghòch
Điện áp
đánh
thủng
-
+
A K
1
2
1
Phân cực thuận: chưa dẫn
2
Phân cực thuận: dẫn

Đặc tuyến Vôn-Ampe
điển hình của Diode
I
0
P N
Anode
Cathode
Vùng nghèo
Mặt ghép
Điện trường tiếp xúc
có hướng từ N P
Cấu tạo :
Anode (A)
Cathode (K)
Ký hiệu :
Thực tế :
Đặc tuyến :




Negnevitsky, Pearson Education, 2002
Negnevitsky, Pearson Education, 2002
3
DIODE BÁN DẪN
DIODE BÁN DẪN
Các thông số quan trọng :
Dòng thuận cho phép lâu dài : I
D
Điện áp ngược cho phép : V

Z
(V
PIV
)
Công suất tiêu hao cực đại : Pmax = I
D
. V
D
Điện áp mở : Vγ ; Tầàn số cự đại cho phép : f
max
Nhiệt độ làm việc : θ
cp

; Điện dung của diode
Điện trở tónh : R
D
= V
D
/I
D
Điện trở động :
)(
)(26
.
mAI
mV
I
e
Tk
dI

dV
r
DDD
D
D
≈==
Điện trở thực của diode : R
D
/
= R
D
+ r
B

( r
B
= 0,1Ω với Diode công suất ; r
B
= 2Ω với Diode
nhỏ)




Negnevitsky, Pearson Education, 2002
Negnevitsky, Pearson Education, 2002
4
DIODE BÁN DẪN
DIODE BÁN DẪN
Mạch điện thay thế cho diode :

A
K
Vγ
B/- Điều kiện Vcc ≈ Vγ :
Vγ
A
K
A/- Điều kiện lý tưởng :
Vcc >> Vγ :
Vγ = 0
A
K
Vγ
C/- Tính gần đúng :
Vγ
R
D
Mạch lọc nhiễu dùng diode :




Negnevitsky, Pearson Education, 2002
Negnevitsky, Pearson Education, 2002
5
DIODE BÁN DẪN
DIODE BÁN DẪN
nh hưởng của điện dung diode :
tf
X

C
...2
1
π
=
Tần số cao → X
C
nhỏ gây ngắn mạch
Tần số thấp → X
C
lớn gần như hở mạch
C
0
= C
J
+C
D
C
J
: Điện dung tiếp xúc : C
J
= ε.A/d .
nh hưởng lớn khi diode chưa dẫn
C
D
= dQ/dV. Điện dung khuếch tán do điện
tích phun vào vùng bán dẫõn khi diode dẫn
C
0
r

B
R
D
Mạch thay thế Diode tính đến điện
dung:
C
J
hay C
D
Mạch thay thế Diode tần số cao :
Khắc phục ành hưởng của C
→ Dùng L mắc // diode
1..
.
1
.
2
=⇒= ω
ω
ω
CL
C
L




Negnevitsky, Pearson Education, 2002
Negnevitsky, Pearson Education, 2002
6

DIODE BÁN DẪN
DIODE BÁN DẪN
Thời gian
duy trì t
S
Thời gian
suy giảm t
t
Thời gian khôi phục ngược t
rr
Dòng
làm
việc
Sụt áp trên Diode
nh hưởng của thời gian khôi phục ngược:
Khi mạch chuyển từ thời gian dẫn
sang ngưng dẫn do các hạt điện tích còn
lưu lại + ở N và – ở P cần thời gian trở về
trạng thái ban đầu → giới hạn tần số làm
việc
nh hưởng của nhiệt độ:
Nhiệt độ ảnh hưởng thay đổi mật độ
điện tích n
i
,
đồng thời làm thay đổi điện
áp tiếp xúc U
0
và dòng ngược bão hòa J
0

→ Diode được ứng dụng làm cảm biến
nhiệt




Negnevitsky, Pearson Education, 2002
Negnevitsky, Pearson Education, 2002
7
CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN
CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN
Diode chỉnh lưu : có mặt tiếp xúc lớn chòu dòng tải cao
thường dùng nắn dòng AC → DC
Diode tách sóng : sử dụng tiếp xúc điểm để điện dung
bé → làm việc ở tần số cao
Diode Zener : thường bằng vật liệu Si chòu nhiệt và tỏa
nhiệt tốt họat động chủ yếu vùng zener từ (1,8 ÷ 200)V
Diode biến dung : có lớp tiếp xúc đặc biệt để diện
dung khá tuyến tính với điện áp ngược → tạo sóng điều
tần dể điều chỉnh tần số cộâng hưởng
Diode phát quang : thường dùng bán dẫn hợp chất có
mức Wg thay đổi điều chỉnh được theo nồng độ tạp chất,
sử dụng yếu tố phát sáng bước sóng λ nhìn thấy được
khi phân cực thuận có sự tái hợp e
-
và lỗ trống



Negnevitsky, Pearson Education, 2002
Negnevitsky, Pearson Education, 2002
8
CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN
CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN
DIODE
Diode chỉnh lưu
Diode chỉnh lưu cầu
Diode công suất lớn
Các lọai diode dán




Negnevitsky, Pearson Education, 2002
Negnevitsky, Pearson Education, 2002
9
CAC LOẽAI DIODE BAN DAN
CAC LOẽAI DIODE BAN DAN

Diode Zener
+
Diode taựch soựng
Photo diode
Led
Light Emitting Diode
Varicap diode



Negnevitsky, Pearson Education, 2002
Negnevitsky, Pearson Education, 2002
10
CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN
CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN
Giống như Diode, LED (Light Emitting Diode – Diode phát
quang) chỉ dẫn điện theo một chiều từ A → K (chiều thuận) và
khi xuất hiện dòng điện thuận (I
F
) thì LED phát sáng. Khi dòng
điện thuận qua LED khoảng 20mA thì LED đạt độ sáng bình
thường, lúc này điện áp thuận U
F
khoảng vài V tuỳ theo màu
sắc ánh sáng.
Loại LED Bước sóng
ánh sáng
Điện áp U
F
khi dòng qua
LED khoảng 20mA
Đỏ 650nm 1,6 → 1,8V
Cam 635nm 2V
Vàng 585nm 2,2V
Xanh lá cây 565nm 2,4V
Xanh da trời 470nm 3V



Negnevitsky, Pearson Education, 2002
Negnevitsky, Pearson Education, 2002
11
CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN
CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN
Nguyên lý phát sáng của LED :




Negnevitsky, Pearson Education, 2002
Negnevitsky, Pearson Education, 2002
12
CAÙC LOÏAI DIODE BAÙN DAÃN
CAÙC LOÏAI DIODE BAÙN DAÃN