Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng mạch điện tử 1, chương 1 Bài giảng mạch điện tử 1, chương 1 Bài giảng mạch điện tử 1, chương 1 Bài giảng mạch điện tử 1, chương 1 Bài giảng mạch điện tử 1, chương 1 Bài giảng mạch điện tử 1, chương 1 Bài giảng mạch điện tử 1, chương 1Bài giảng mạch điện tử 1, chương 1Bài giảng mạch điện tử 1, chương 1Bài giảng mạch điện tử 1, chương 1Bài giảng mạch điện tử 1, chương 1Bài giảng mạch điện tử 1, chương 1Bài giảng mạch điện tử 1, chương 1
Trang 1CHƯƠNG 1: DIODE BÁN DẪN
Trang 2DIODE BÁN DẪN THÔNG THƯỜNG
Trang 3•Diode bán dẫn thông thường:
•Zenner diode:
•tạo điện áp chuẩn
•LED (light-emitting diode): tạo ánh sáng
1 DIODE BÁN DẪN THÔNG THƯỜNG
3
Trang 4Cấu trúc và ký hiệu
•Lớp tiếp xúc pn (pn junction)
Trang 5Phân cực của diode
1 DIODE BÁN DẪN (tt)
5
Trang 6Quan hệ giữa dòng điện &điện áp
•vi> 0: iD> 0 và vD= 0 (Diode ngắn mạch: short circuit)
•vi< 0: vD< 0 và iD= 0 (Diode hở mạch: open circuit)
Trang 7Ví dụ:Cho mạch như hình vẽ, tìm dòng qua diode.
a Giả sử diode ON = > VD=0 với ID>0ID > 0 (đúng với giả thiết)
b Giả sử diode OFF => ID=0 với VD< 0
10=104.ID - VD=>VD= - 10V
ID=0 (đúng với giả thiết)
1 DIODE BÁN DẪN (tt)
7
Trang 8Ví dụ:Cho Diode lý tưởng, tìm V?
Trang 9Đặc tuyến VoltAmpere (VA)
mVT
mVvDqvD
Trang 10Diode thực tế và xấp xỉ
•V: điện áp ngưỡng
•Rf: điện trở thuận của diode=điện trở động rd+điện trở tiếp xúc
Trang 11Phương pháp phân tích mạch diode
•Đối với mạch tín hiệu lớn Xem như diode lý tưởng giải tích mạch
•Đối với mạch tín hiệu bé
Xem diode như một điện trở động
1 DIODE BÁN DẪN (tt)
11
Trang 12Ví dụ:
Xét mạch dùng diode (Vγ=0.7V):Tìm ngõ ra VL với ngõ vào Vi
Trang 13•Chỉnh lưu là quá trình chuyển đổi tín hiệu xoay chiều
(ac) thành tín hiệu một chiều (dc)
•Có 2 loại chỉnh lưu:
•Chỉnh lưu bán kỳ (Half-wave rectification)
•Chỉnh lưu toàn kỳ (Full-wave rectification)
•Lưu ý: Các ví dụ trong phần này sử dụng đặc tuyến diode lý tưởng.
2 CHỈNH LƯU
13
Trang 14Chỉnh lưu bán sóng (Half-wave rectification)
•vi> 0: vD= 0 (Diode ngắn mạch)
vi = Vimcos(ot)
ri vD iD
r R
•vi < 0: Diode hở mạch:iD 0,vL RLiD 0
Trang 15Chỉnh lưu bán kỳĐiện áp trên tải vL:
VL,dc1v (t)dt VT
2 CHỈNH LƯU (tt)
15
Trang 16Hoạt động và điện áp ra trên tải vL(chỉnh lưu toàn sóng)
Trang 17•Tụ C được nạp nhanh đến giá trị Vmaxcủa điện áp v0(t).
•Khi v0(t) giảm, tụ C phóng điện qua RLvới quy luật:
•Quá trình tuần hoàn với tần số chỉnh lưu fp:
•fp = 2f0 : Chỉnh lưu toàn sóng
•fp = f0: Chỉnh lưu bán sóng
•f0: tần số của nguồn vi.
RLCt
Trang 18•Xấp xỉ tín hiệu ngõ ra bằng dạng sóng răng cưa
2 3Vmax Vmin
r rms
Trang 1911/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM
2 CHỈNH LƯU (tt)
19
Trang 20•Mạch nhân đôi điện áp một bán kỳ:
•Bán kỳ âm của vS: C1 nạp điện qua D1 đến điện áp VSmax
•Bán kỳ dương của vS: Điện áp chồng chập của C1 và vS nạp điện cho C2 qua D2 đến điện áp 2VSmax
C2D1
Trang 21•Mạch nhân đôi điện áp hai bán kỳ:
•Bán kỳ dương của vS:
•C2 nạp điện qua D1 đến điện áp VSmax
•Tổng điện áp vS và VSmax trên C1 (được nạp từ bán kỳ trước) đặt lên tải RLthông qua D1
•Bán kỳ âm của vS:
•C1 nạp điện qua D2 đến điện áp VSmax
•Tổng điện áp vS và VSmax trên C2 (được nạp từ bán kỳ trước) đặt lên tải RL thông qua D2
3 MẠCH NHÂN ĐÔI ĐIỆN ÁP
21
Trang 2311/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM
3 MẠCH GHIM ĐỈNH
23
Trang 24•Diode Zener:
•Hoạt động chủ yếu trong vùng phân cực nghịch
•Ký hiệu và đặc tuyến VA
•Phân cực thuận: như Diode thông thường
•Phân cực nghịch: IZ max iZ IZ min , vZ = VZ = constant
VZ: Điện áp Zener
IZmax: Dòng phân cực nghịchtối đa của Diode Zener
IZmin: Dòng phân cực nghịchtối thiểu để vZ = VZ, thườngIZmin= 0.1IZmax
PZmax= VZIZmax: Công suất tốiđa tiêu tán trên Diode Zener
Trang 25vS và iL: không ổn định
Z maxLmin
I I
Z minLmax
I I
RVS max VZmax( i )
RVS min VZmin(i )
4 DIODE ZENER (tt)
25
Trang 26•Với yêu cầu về nguồn (vS) và tải (iL) cho trước
và: IZ max IL maxvà: IZ min 0.1IZ max IL min IZ max 10IL min
•Thiết kế: Làm theo thứ tự ngược lại để xác định IZmax của Diode Zener và Ri
IL max IZ minIL min IZ max
•Thường chọn IZmin = 0.1 IZmax
Trang 27Q&A