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
• v i > 0: i D > 0 và v D = 0 (Diode ngắn mạch: short circuit)
• v i < 0: v D < 0 và i D = 0 (Diode hở mạch: open circuit)
Trang 7Ví dụ: Cho mạch như hình vẽ, tìm dòng qua diode.
a Giả sử diode ON = > V D =0 với I D >0
I D > 0 (đúng với giả thiết)
b Giả sử diode OFF => I D =0 với V D < 0
10=10 4 I D - V D
=>V D = - 10V
I D =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)
Trang 10Diode thực tế và xấp xỉ
• V : điện áp ngưỡng
• R f : 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 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)
• v i > 0: v D = 0 (Diode ngắn mạch)
vi = Vimcos(ot)
ri vD iD
vL_
RL
+
_ +
Trang 16Hoạt động và điện áp ra trên tải v L (chỉnh lưu toàn sóng)
Trang 17• Tụ C được nạp nhanh đến giá trị V max của điện áp v 0 (t).
• Khi v 0 (t) giảm, tụ C phóng điện qua R L với quy luật:
• Quá trình tuần hoàn với tần số chỉnh lưu f p :
Trang 18• Xấp xỉ tín hiệu ngõ ra bằng dạng sóng răng cưa
Trang 1911/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM
Mạchlọc
2 CHỈNH LƯU (tt)
19
Trang 20• Mạch nhân đôi điện áp một bán kỳ:
• Bán kỳ âm của v S : C 1 nạp điện qua D 1 đến điện áp V Smax
• Bán kỳ dương của v S : Điện áp chồng chập của C 1 và v S nạp điện cho C 2 qua D 2 đến điện áp 2V Smax
C2 D1
Trang 21• Mạch nhân đôi điện áp hai bán kỳ:
• Bán kỳ dương của v S :
• 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 RL
thông qua D1
• Bán kỳ âm của v S :
• 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
C1 C2
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 nghịch tối đa của Diode Zener
IZmin: Dòng phân cực nghịch tối thiểu để vZ = VZ, thường
IZmin= 0.1IZmax
PZmax= VZIZmax: Công suất tối
đa tiêu tán trên Diode Zener
Trang 25• Mạch ổn áp dùng Diode Zener:
• Thiết kế mạch sao cho Diode Zener hoạt động trong vùng ổn áp:
I Zmax i Z I Zmin , v Z = V Z
• Để I Zmax i Z I Zmin với mọi giá trị của v S vài L :
min(i Z ) I Zmin và max(i Z ) I Zmax
v S và i L : không ổn định
S i
I I
Z min Lmax
I I
i Z
i Z
R
VS max VZmax( i )
R
VS min VZmin(i )
4 DIODE ZENER (tt)
25
Trang 26• Với yêu cầu về nguồn (v S ) và tải (i L ) cho trước
và: I Z max I L max và: I Z min 0.1I Z max I L min I Z max 10I L min
• Thiết kế: Làm theo thứ tự ngược lại để xác định I Zmax của Diode Zener và R i
I L max I Z min I L min I Z max
• Thường chọn I Zmin = 0.1 I Zmax
Trang 27Q&A