Bài 1 đo đặc tuyến vôn ampe (v a) của điốt bán dẫn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ-VIỄN THƠNG Bộ mơn Cơng nghệ điện tử-Kỹ thuật Y sinh ********** Bài 1: Đo đặc tuyến Vôn-Ampe (V-A) Điốt bán dẫn Sinh viên thực hiện: Lý Đức Chung Ngành học: Kỹ thuật khí (ME2) MSSV: 20195291 Mã lớp: 132718 Giảng viên hướng dẫn: ThS Hoàng Quang Huy Hà Nội, - 2020 MỤC LỤC I Mạch đo đặc tuyến V-A Điốt chỉnh lưu Cơ sở lý thuyết Sơ đồ mạch điện Bảng số liệu Vẽ đặc tuyến V-A vừa đo Nhận xét đặc tuyến V-A, điện áp UD, dòng điện ID RD Diốt phân cực thuận ngược (So sánh với lý thuyết) II Mạch đo đặc tuyến V-A điốt Zener Cơ sở lý thuyết… Sơ đồ mạch điện 10 Bảng số liệu .11 Vẽ đặc tuyến V-A vừa đo 12 Nhận xét đặc tuyến V-A, điện áp UD, dòng điện ID RD Diốt phân cực thuận ngược (So sánh với lý thuyết) 13 Muốn điện áp Rt xấp xỉ Uz theo datasheet phải lực chọn E bao nhiêu? 13 TÀI LIỆU THAM KHẢO 14 BÀI 1: ĐO ĐẶC TUYẾN VÔN-AMPE CỦA ĐIỐT BÁN DẪN I Mạch đo đặc tuyến Vôn-Ampe Điốt chỉnh lưu: 1.Cơ sở lý thuyết: a) Sơ lược Điốt chỉnh lưu  Điốt chỉnh lưu gồm miền bán dẫn p,n ghép với tùy thuộc Điốt chế tạo  Nó gồm cực Anot(A) Catot(K) Cực Anot mang dấu dương nối với miền bán dẫn p, cực K mang dấu âm nối với miền bán dẫn n Hình: Kí hiệu cách đánh dấu cực Điốt chỉnh lưu Hình: Kích thước Diode chỉnh lưu b) Đặc tuyến V-A Điốt chỉnh lưu: Hình: Đặc tuyến Vơn-Ampe Điốt chỉnh lưu c) Đặc tuyến V-A Điốt chỉnh lưu theo datasheet: Hình: Đặc tuyến V-A Điốt chỉnh lưu theo datasheet Sơ đồ mạch điện: Mạch gồm: - Nguồn E có giá trị thay đổi [-E1÷+E2] - Điốt 1N4009 (STT theo danh sách lớp: 9) - Điện trở Rt Ta thay đổi giá trị nguồn E để xác định giá trị UD ID tương ứng Tham số:  -E1= -50V; E2=10V  MSSV:20195291 => Rt=9.1kΩ Bảng số liệu: STT E (V) UD (V) ID (mA) Rt (Ω) -50 -49.956 -0.004996 9999.2 -45 -44.959 -0.004496 9999.78 -40 -39.964 -0.003996 10001 -35 -34.968 -0.003497 9999.43 -30 -29.973 -0.002997 10001 -25 -24.977 -0.002498 9998.8 -20 -19.982 -0.001998 10001 -15 -14.986 -0.001499 9997.33 -10 -9.991 -0.000999 10001 10 -5 -4.995 -0.0005 9990 11 0 0 12 0.2 0.2 0.00002 10000 13 0.4 0.396 0.0000479 8267.22 14 0.6 0.483 0.013 37.1538 15 0.8 0.507 0.32 1.58438 16 0.52 0.053 9.81132 17 0.549 0.16 3.43125 18 0.563 0.268 2.10075 19 0.572 0.377 1.51724 20 0.579 0.486 1.19136 21 0.585 0.596 0.98154 22 0.589 0.705 0.83546 23 0.593 0.815 0.72761 24 0.597 0.924 0.6461 25 10 0.601 1.034 0.58124 Vẽ đặc tuyến V-A vừa đo Đặc tuyến Vôn - Ampe Điốt chỉnh lưu 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 0.6 0.7 -0.2 Vùng phân cực thuận 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Vùng phân cực ngược -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 -0.001 -0.002 -0.003 -0.004 -0.005 -0.006 Nhận xét đặc tuyến V-A, điện áp UD,dòng điện ID RD Diốt phân cực thuận ngược (So sánh với lý thuyết)  Khi phân cực ngược, UD ~E, dòng ID bé gần cịn tải giá trị vơ lớn  Khi phân cực thuận, ID ban đầu nhỏ gần tăng nhanh sau giá trị định Đặc tuyến Vôn-Ampe gần giống với lý thuyết II Mạch đo đặc tuyến V-A điốt Zener 1.Cơ sở lý thuyết: a) Sơ lược Điốt Zener: Điốt Zener loại điốt bán dẫn, có cấu tạo gồm cực: Cực Anot(+) Katot(-) Khi phân cực thuận làm việc giống Điốt chỉnh lưu, phân cực ngược với giá trị điện áp cho phép có chức ổn định điện áp (ổn áp) – vùng làm việc Điốt Zener Điện áp ổn định(Uz) Điốt Zener có giá trị từ khoảng 1.8VDC÷ hàng trăm VDC Hình: Ký hiệu đánh dấu cực Diode Zener b) Đặc tuyến Vơn-Ampe Điốt Zener: Hình: Đặc tuyến V-A Điốt Zener c) Datasheet Điốt 1N4740A Sơ đồ mạch điện 10 Mạch gồm: - Nguồn E có giá trị thay đổi [-E1÷+E2] - Điốt 1N4739A (STT theo danh sách: ) - Điện trở Rt, R Ta thay đổi giá trị E phạm vi [-E1÷+E2], ghi rõ giá trị điện áp Uz, IRt Iz tương ứng theo dạng bảng với tham số Tham số:  -E1= -10V; E2=50V  R= 100Ω  MSSV:20195291 => Rt=9.1kΩ 11 Bảng số liệu: STT E (V) Uz (V) Iz (mA) IRt (mA) 50 9.169 398.832 9.168 45 9.166 348.835 9.165 40 9.162 298.84 9.16 35 9.157 248.844 9.156 30 9.151 198.85 9.15 25 9.144 149.857 9.143 20 9.133 99.867 9.133 15 9.115 49.885 9.115 10 9.011 0.882 9.011 10 4.545 0.001 4.545 11 3.636 0.001 3.636 12 2.727 2.727 13 1.818 1.818 14 0.909 0.909 15 0 0 16 -2 -0.562 -13.438 -0.562 17 -4 -0.585 -33.415 -0.585 18 -6 -0.597 -53.403 -0.597 19 -8 -0.605 -73.395 -0.605 20 -10 -0.612 -93.389 -0.611 12 Vẽ đặc tuyến V-A vừa đo được: Đặc tuyến Vôn - Ampe Điốt Zener 500 400 300 200 100 -2 10 -100 -200 Phân cực thuận 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 13 10 Phân cực nghịch -0.7 -0.6 -0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 -100 14 Nhận xét đặc tuyến V-A, điện áp UD,dòng điện ID RD Diốt phân cực thuận ngược (So sánh với lý thuyết)   Khi phân cực thuận, dòng điện tăng nhanh, điện áp cao dòng điện lớn Khi phân cực ngược, vùng Zener, dòng điện tăng cao điện áp đặt vào tăng, |UD|>|Uz|, diode bị đánh thủng Đặc tuyến Vơn-Ampe có dạng giống dạng lý thuyết Muốn điện áp Rt xấp xỉ Uz theo datasheet phải lực chọn E bao nhiêu?  Theo datasheet, điốt Zener 1N4739A có điện áp Uz=9,1V , dòng thử nghiệm Iz=28mA  Bài giải: IRt=Uz/Rt=9,1/9100=1mA IR=Iz+IRt=28+1=29mA UR=R* IR=100*0.029=2.9V E= UR+Uz=2.9+9.1=12V 15 TÀI LIỆU THAM KHẢO: Bài giảng Cấu kiện điện tử (Ths Hoàng Quang Huy) 1N4009 Datasheet, PDF - Alldatasheet 1N4739A Datasheet, PDF - Alldatasheet 05 Báo cáo BT môn KTĐT - OneDrive (sharepoint.com) 16 ... (mA) 50 9 .16 9 398.832 9 .16 8 45 9 .16 6 348.835 9 .16 5 40 9 .16 2 298.84 9 .16 35 9 .15 7 248.844 9 .15 6 30 9 .15 1 19 8.85 9 .15 25 9 .14 4 14 9.857 9 .14 3 20 9 .13 3 99.867 9 .13 3 15 9 .11 5 49.885 9 .11 5 10 9. 011 ... 8267.22 14 0.6 0.483 0. 013 37 .15 38 15 0.8 0.507 0.32 1. 58438 16 0.52 0.053 9. 811 32 17 0.549 0 .16 3.4 312 5 18 0.563 0.268 2 .10 075 19 0.572 0.377 1. 517 24 20 0.579 0.486 1. 1 913 6 21 0.585 0.596 0.9 815 4... 0.882 9. 011 10 4.545 0.0 01 4.545 11 3.636 0.0 01 3.636 12 2.727 2.727 13 1. 818 1. 818 14 0.909 0.909 15 0 0 16 -2 -0.562 -13 .438 -0.562 17 -4 -0.585 -33. 415 -0.585 18 -6 -0.597 -53.403 -0.597 19 -8