Bài 1 Đo Đặc Tuyến Vôn – Ampe (V-A) Của Diode Bán Dẫn.pdf

Nhận xét về đặc tuyến V-A, điện áp UD,dòng điện ID và RD của Diốt khi phân cực thuận và ngược So sánh với lý thuyết ...7 II.. ĐO ĐẶC TUYẾN VÔN – AMPE V-A CỦA DIODE BÁN DẪN I.. ĐO ĐẶC TUY

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

BÀI 1: ĐO ĐẶC TUYẾN VÔN – AMPE (V-A) CỦA DIODE BÁN DẪN

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Tấn Sang

MSSV: 20224124

STT: 31

Mã Lớp: 150062

Giảng viên hướng dẫn: Ths Hoàng Quang Huy

Hà Nội, 3 - 2024

MỤC LỤC

I ĐO ĐẶC TUYẾN V-A CỦA DIODE CHỈNH LƯU 2

1 Cơ sở lý thuyết 2

1.1 Sơ lược về Diode chỉnh lưu 2

1.2 Đặc tuyến lý thuyết V–A của Diode chỉnh lưu 3

1.3 Đặc tuyến V-A của điốt theo datasheet 4

2 Sơ đồ mạch điện 4

3 Bảng số liệu 5

4 Vẽ đặc tuyến V – A đo được 5

5 Nhận xét về đặc tuyến V-A, điện áp UD,dòng điện ID và RD của Diốt khi phân cực thuận và ngược (So sánh với lý thuyết) 7

II ĐO ĐẶC TUYẾN V-A CỦA DIODE ZENER 7

1 Cở sở lý thuyết 7

1.1 Sơ lược về Diode Zener 7

1.2 Đặc tuyến V-A của Diode Zener 8

1.3 Datasheet của Diode Zener 1N4754A 9

2 Sơ đồ mạch điện 9

3 Bảng số liệu 10

4 Vẽ đặc tuyến V-A vừa đo được 10

5 Nhận xét về đặc tuyến V-A, điện áp U , dòng điện I và R của Điốt khi phân D D D cực thuận và ngược (So sánh lý thuyết) 12

6 Muốn điện áp trên Rt xấp xỉ Uz theo datasheet thì phải lựa chọn E bằng bao nhiêu 12

TÀI LIỆU THAM KHẢO 13

BÀI 1 ĐO ĐẶC TUYẾN VÔN – AMPE (V-A) CỦA DIODE BÁN DẪN

I ĐO ĐẶC TUYẾN V-A CỦA DIODE CHỈNH LƯU

1 Cơ sở lý thuyết

1.1 Sơ lược về Diode chỉnh lưu

- Điốt (diode) chỉnh lưu có cấu tạo gồm 2 miền bán dẫn p, n được ghép lại với nhau theo quy trình chế tạo Nó gồm có hai cực: cực Anot (Anode) được nối với miền bán dẫn p, cực Catot (Cathode) được nối với miền bán dẫn n

Hình 1-1: Kí hiệu và cách đánh dấu cực của Diode chỉnh lưu

2

Hình 1-2: Kích thước của Diode chỉnh lưu (Si) theo inch và milimet

1.2 Đặc tuyến lý thuyết V–A của Diode chỉnh lưu

Hình 1-3: Đặc tuyến lý thuyết V-A của Điot chỉnh lưu

I D ( mA )

U D ( )

5

10

15

20

0 5 , 0 ,7 3 ,

0 1 ,

0 A 2 ,

0 A

0 -10 -20 -30 -40

U D0

I S

1.3 Đặc tuyến V-A của điốt theo datasheet

Hình 1-4 Đặc tuyến V-A của Điốt 1N4001-1N4007 theo datasheet

2 Sơ đồ mạch điện

Hình 1-5 Mạch đo đặc tuyến V-A

- Mạch gồm:

Nguồn E có giá trị thay đổi [-E1÷+E2] +

4

Điốt 1N4004 +

Điện trở Rt +

Ta lần lượt thay đổi các giá trị nguồn E để xác định các giá trị UD và ID tương ứng Tham số:

• -E1= -50V; E2=10V

• MSSV:20224124 => Rt=2.4kΩ

3 Bảng số liệu

4 Vẽ đặc tuyến V – A đo được

Hình 1-6: Đặc tuyến vôn – Ampe của Diode chỉnh lưu

Hình 1-7: Vùng phân cực thuận

6

Hình 1-8: Vùng phân cực ngược.

5 Nhận xét về đặc tuyến V-A, điện áp UD,dòng điện ID và RD của Diốt khi phân cực thuận và ngược (So sánh với lý thuyết)

• Khi phân cực ngược, UD ~E, dòng ID rất bé gần như bằng 0 còn tải thì giá trị

vô cùng lớn

• Khi phân cực thuận, ID ban đầu rất nhỏ gần như bằng 0 nhưng tăng rất nhanh sau 1 giá trị nhất định

Đặc tuyến Vôn-Ampe gần giống với lý thuyết

II ĐO ĐẶC TUYẾN V-A CỦA DIODE ZENER

1 Cở sở lý thuyết

1.1 Sơ lược về Diode Zener

- Điốt Zener là 1 loại Điốt bán dẫn, cũng có cấu tạo gồm 2 cực: Cực Anode (+)

và Kathode (-) khi được phân cực thuận thì làm việc giống như Điốt chỉnh lưu, phi phân cực ngược với giá trị điện áp cho phép thì nó có chức năng ổn định điện áp (ổn áp) – đây là vùng làm việc chính của Điốt Zener Điện áp ổn định (Uz) của Điốt Zener có giá trị từ khoảng 1.8V ÷ hàng trăm V DC DC

Hình 2-1: Kí hiệu và cách đánh dấu cực của Diode Zener.

1.2 Đặc tuyến V-A của Diode Zener

Hình 2-2: Đặc tuyến V-A của Diode Zener

8

1.3 Datasheet của Diode Zener 1N4754A

Hình 2-3: Giá trị U theo datasheet.z

2 Sơ đồ mạch điện

- Mạch gồm:

- Nguồn E có giá trị thay đổi [-E1÷+E2]

- Điốt 1N4754A (MSSV 20224124, số dư của 24 chia cho 30 rồi cộng với 30)

- Điện trở Rt, R

- Ta lần lượt thay đổi giá trị E trong phạm vi [-E1÷+E2], ghi rõ giá trị điện áp U , I z Rt

và I tương ứng theo dạng bảng với các tham số dưới đây.z

Tham số:

-E1 = -10V; E2 = 50V

R = 100Ω

MSSV: 20224124 => Rt = 2.4 kΩ

3 Bảng số liệu

4 Vẽ đặc tuyến V-A vừa đo được

10

Hình 2-5: Đặc tuyến V-A của Diode Zener.

Hình 2-7: Vùng phân cực ngược.

5 Nhận xét về đặc tuyến V-A, điện áp U , dòng điện I và R của Điốt khi phânD D D

cực thuận và ngược (So sánh lý thuyết)

Khi phân cực thuận, dòng điện tăng nhanh, điện áp càng cao dòng điện càng lớn

Khi phân cực ngược, trong vùng Zener, dòng điện tăng cao khi điện áp đặt vào nó tăng, khi |UD|>|Uz|, diode bị đánh thủng Đặc tuyến Vôn-Ampe

có dạng giống dạng lý thuyết

6 Muốn điện áp trên Rt xấp xỉ Uz theo datasheet thì phải lựa chọn E bằng bao nhiêu

- Theo datasheet, điốt Zener 1N4754A có điện áp điển hình U =39V tại dòng z thử nghiệm I =6.5mA z

- Bài giải:

IRt = Uz/Rt = 39/6.5 = 6 (mA)

IR = I + I = 6.5 + 6 = 12.5 (mA) = 0.0125(A) z Rt

UR = R * I = 100 * 0.0125= 1.25 (V) R

E = U + U = 39 + 1.25 = 40.25(V) R z

12

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Giáo trình Cấu kiện điện tử, Nguyễn Đức Thuận (chủ biên)

2 Robert L Boylestad - Louis Nashelsky - Electronic Devices and Circuit Theory -

11th

3 1N4004 diode-datasheeet

https://www.alldatasheet.com/view.jsp?Searchword=1N4004

4 Multisim Component Reference Guide - National Instruments