Đo Đặc Tuyến Volt – Ampere (V-A) Của Diode Bán Dẫn.pdf

Hình ảnh, ký hiệu và cách đánh dấu cực của Diode chỉnh lưu Hình 1.2.. Đặc tuyến lý thuyết của Diode chỉnh lưu b.. Đặc tuyến V-A của Diode chỉnh lưu theo Datasheet Hình trên là đặc tuy

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Bộ môn Công nghệ điện tử - Kỹ thuật Y sinh

*********************

CỦA DIODE BÁN DẪN

Giảng viên hướng dẫn: ThS Hoàng Quang Huy

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Phạm Trung Hiếu

MSSV: 20203706 - STT: 30

Mã lớp: 133292

Hà Nội, 22/04/2022

MỤC LỤC

I ĐO ĐẶC TUYẾN V- A CỦA DIODE CH ỈNH LƯU 2

1 Cơ sở lý thuyết 2

2 Sơ đồ mạch đo đặc tuyến V-A 4

3 Xử lý số liệu 5

II ĐO ĐẶC TUYẾN V- C A ỦA DIODE ZENER 8

1 Cơ sở lý thuyết 8

2 Sơ đồ mạch đo đặc tuyến V-A 10

3 Xử lý số liệu 11

TÀI LIỆU THAM KHẢO .14

2

I Đ O Đ C TUY N V A C A DIODE CH NH LƯU Ặ Ế - Ủ Ỉ

1 Cơ sở lý thuy ết

- Diode chỉnh lưu có c u t o gấ ạ ồm 2 mi n bán d n p và n đưề ẫ ợc ghép lại v i nhau ớ

tu thuỳ ộc theo quy trình

- Diode g m có ồ 2 cực Anode (A) mang dấu dương (+) được nối v i miềớ n bán d n ẫ

p và cực Cathode (K) mang dấu âm (-) được nối v i miềớ n bán d n n.ẫ

Hình 1.1 Hình ảnh, ký hiệu và cách đánh dấu cực của Diode chỉnh lưu

Hình 1.2 Kích thước của Diode chỉnh lưu (Si) theo inch và milimet

a Đặ c tuyến lý thuyết V-A a Diode ch nh lưu củ ỉ

Hình 1.3 Đặc tuyến lý thuyết của Diode chỉnh lưu

b Đặc tuyến V -A củ a Diode ch nh lưu theo ỉ Datasheet

Hình 1.4 Đặc tuyến V-A của Diode chỉnh lưu theo Datasheet

Hình trên là đặc tuyến V A của Diode 1N4150 lấy từ Datasheet

-4

2 Sơ đ ồ mạch đo đ c tuy ặ ế n V -A

Hình 1.5 Mạch đo đặc tuyến V-A

- Mạch gồm:

+ Nguồn E có giá trị thay đ i [ổ -E1 ÷ +E2] với E1 = 50V, E2 = 10V

+ Diode 1N4150 (STT: 30)

+ Điện trở Rt = 0.6k (MSSV: 20203706)Ω

- Thay đổi E trong phạm vi [ 50V - ÷ +10V] với các giá tr điệị n áp UD và ID tương ứng, sử dụng mạch đo như hình 1.5 Ghi l i k t qu theo dạ ế ả ạng bảng

Hình 1.6 Mạch đo đặc tuyến V-A của Diode 1N4150 với đồng hồ đo

3 Xử số ệu lý li

a Bảng số ệu li

6

b Vẽ đặ c tuyến V -A vừ a đo đư ợc

Hình 1.7 Đặc tuyến V-A của Diode theo bảng số liệu

Hình 1.8 Vùng phân cực thuận

Hình 1.9 Vùng phân cực ngược

c Nhận xét v ề đặc tuyế n V -A, điệ n áp UD, dòng ID và RD của Diode khi phân cực thu ận và ngượ c (so sánh v ới lý thuyết)

- Khi phân cực ngư c, Uợ D ~ E, dòng ID rất bé gần như b ng 0 còn tằ ải thì giá trị

vô cùng lớn

- Khi phân cực thuận, ID ban đ u rầ ất nhỏ gần như b ng 0 nhưng tăng rằ ất nhanh sau một giá tr nhất địnhị

→ Đặc tuyến V-A của bảng s liệu đoố gần gi ng vố ới lý thuyết

8

II ĐO Đ C TUY N V A C A DIODE Ặ Ế - Ủ ZENER

1 Cơ sở lý thuy ết

a Sơ lược về Diode Zener

- Diode Zener là một lo i diode bán dạ ẫn, cũng có c u t o gấ ạ ồm hai cực Anode (+)

và Cathode (-)

- Khi được phân c c thuự ận thì Diode Zener làm việc tương tự Diode chỉnh lưu

- Khi phân cực ngư c vợ ới giá trị điện áp cho phép thì nó có chức năng ổn đ nh ị điện áp ( n áp) đây là vùng làm viổ – ệc chính c a Diode Zenerủ Điện áp n đ nh ổ ị (Uz) của Diode Zener có giá trị từ khoảng 1.8 VDC đến hàng trăm VDC

Hình 2.1 Hình ảnh, ký hiệu và cách đánh dấu cực của Diode chỉnh lưu

b Đặc tuyến V -A củ a Diode Zener

Hình 2.2 Đặc tuyến lý thuyết với dòng của Diode Zener

c Datasheet của Diode Zener 1N47xxA series

Hình 2.3 Datasheet của Diode Zener 1N47xxA series

10

2 Sơ đ ồ mạch đo đ c tuy ặ ế n V -A

Hình 2.4 Mạch đo đặc tuyến V-A cho Diode Zener

- Mạch gồm:

+ Nguồn E có giá trị thay đ i [ổ -E1 ÷ +E2] với E1 = 10V, E2 = 50V

+ Diode 1N4730A (STT: 30)

+ Điện trở R = 100Ω

+ Điện trở Rt = 0.6k (MSSV: 20203706)Ω

- Thay đổi E trong phạm vi [ 10V - ÷ +50V] với các giá tr điệị n áp Uz, IRt và Iz tương ứng, sử dụng mạch đo như hình 1.5 Ghi lại k t qu theo dế ả ạng b ng ả

Hình 2.5 Mạch đo đặc tuyến V-A của Diode Zener 1N4730A với đồng hồ đo

3 Xử lý s li ố ệu

a Bả ng s li ố ệu

12

b Vẽ đặ c tuyến V -A vừ a đo đư ợc

Hình 2.6 Đặc tuyến V-A của Diode Zener theo bảng số liệu

Hình 2.7 Vùng phân cực thuận

Hình 2.8 Vùng phân cực ngược

c Nhận xét v ề đặc tuyế n V -A, điệ n áp UD, dòng ID và RD của Diode khi phân cực thu ận và ngượ c (so sánh v ới lý thuyết)

- Khi phân cực thuận, dòng đi n tăng nhanh, đi n áp càng cao dòng đi n càng ệ ệ ệ lớn

- Khi phân cực ngư c, trong vùng Zener, dòng điợ ện tăng cao khi đi n áp đệ ặt vào

nó tăng, khi |UD| > |U | thì z Diode bị đánh thủng

→ Đặc tuyến V-A của bảng s liệu đoố gần gi ng vố ới lý thuyết

d Muốn đi n áp ra trên Rt x p x ệ ấ ỉ Uz theo Datasheet thì ph i l ả ự a ch n E b ng ọ ằ bao nhiêu?

- Theo Datasheet, diode Zener 1N4730A có điện áp với giá trị đi n hình Uể z = 3.9V tại dòng thử nghiệm Iz = mA 64

- Bài làm:

IRt = Uz / Rt = 3.9 / 0.6 = 6.5 mA

IR = Iz + IRt = 64 + 6.5 = 70.5 mA

UR = R * IR = 100 * (70.5 * 10-3) = 7.05 V

E = UR + Uz = 7.05 + 3.9 = 10.95 V

→ Vậy mu n đi n áp trên Rt x p xố ệ ấ ỉ Uz theo Datasheet thì chọn E = 10.95V

14

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Slide bài gi ng C u ki ả ấ ệ n Đi n tử ệ (Ths Hoàng Quang Huy)

2 Datasheet Diode 1N4150 – M/A- COM Technology Solutions, Inc.

https://www.alldatasheet.com/datasheet pdf/pdf/892671/MA - -COM/1N4150.html

3 Datasheet Diode Zener 1N47xxA Series Diodes Incorporated –

https://www.alldatasheet.com/datasheet pdf/pdf/892671/MA - -COM/1N4150.html