diode và mạch ứng dụng

Cấu tạo, ký hiệu và hình dạng:- Diode là dụng cụ bán dẫn có một tiếp xúc p-n và 2 điện cực kim koại diode chỉnh lưu diode chỉnh lưu cầu diode led diode tách sóng Chương 2.. Diode phân cự

I Cấu tạo, ký hiệu và hình dạng:

- Diode là dụng cụ bán dẫn có một tiếp xúc p-n và 2 điện cực kim koại

diode chỉnh lưu diode chỉnh lưu cầu diode led diode tách sóng

Chương 2 Diode và mạch ứng dụng

Hình 1.1 Cấu trúc và ký hịêu của diode

Phân cực thuận Phân cực ngược

II Đặc tuyến V-A của diode:

Được chia làm 3 vùng:

Vùng 1: vùng phân cực thuận Vùng 2: vùng phân cực ngược Vùng 3: vùng đánh thủng

Hình 1.2 Đặc tuyến V-A của diode

III Các ứng dụng của diode:

1 Diode trong mạch điện 1 chiều (DC):

1.1 Diode phân cực thuận:

* Xác định điểm làm việc của diode:

Ta có mạch điện như hình vẽ:

1.2 Diode phân cực ngược:

- Khi D mắc như hình vẽ thì D phân cực ngược, nên:

ID = IR = 0mA ; VR = IR.R = 0V ; VD = E-VR = E

2 Diode trong mạch điện xoay chiều(AC) – mạch chỉnh lưu:

- Mạch chỉnh lưu là ứng dụng thông dụng và quan trọng nhất của diode bán dẫn, có mục đích đổi từ điện xoay chiều(AC) thành điện

1 chiều(DC)

2.1 Trị trung bình:

0 0

1

( ).

T DC

T

2.2 Trị hiệu dụng:

- Ví dụ dòng điện là trị số tương đương của dòng điện 1 chiều IDC

mà khi chạy qua 1 điện trở R trong 1 chu kì sẽ có năng lượng tỏa nhiệt bằng nhau:

1

RI T R i t dt I i t dt

T

Nếu là điện áp ta có: 1 2

( ).

T rms

T

= ∫

2.3 Ứng dụng:

2.3.1 Mạch chỉnh lưu nửa sóng(một bán kỳ):

Giả sử ta có Vi(t)=Vmsinωt.dt

Ta có dạng mạch căn bản cùng dạng sóng ngõ vào như sau:

Hãy vẽ dạng sóng ngõ ra và tính điện áp trung bình ngõ ra của mạch điện trên

Chú ý:

Ta cũng có thể chỉnh lưu lấy điện áp âm bằng cách đổi đầu diode.

2.3.2 Mạch chỉnh lưu tòan kỳ với biến áp có điểm giữa:

Hãy vẽ dạng sóng ngõ ra và tính điện áp trung bình ngõ ra của mạch điện trên

Chú ý:

Ta cũng có thể chỉnh lưu lấy điện áp âm bằng cách đổi đầu diode.

Giả sử ta có Vi(t)=Vmsinωt.dt

Ta có dạng mạch cơ bản và dạng sóng ngõ vào như sau:

2.3.3 Mạch chỉnh lưu tòan kỳ dùng cầu diode:

Hãy vẽ dạng sóng ngõ ra và tính điện áp trung bình ngõ ra của mạch điện trên

Chú ý:

Ta cũng có thể chỉnh lưu lấy điện áp âm bằng cách đổi đầu diode.

Giả sử ta có Vi(t)=Vmsinωt.dt

Ta có dạng mạch cơ bản và dạng sóng ngõ vào như sau:

2.3.4 Mạch dùng diode Zener:

Ký hiệu:

Diode zener làm việc ở chế độ ngược so với diode chỉnh lưu

2.3.4.1 Với điện áp vào V i và tải R L cố định:

2.3.4.2 Với điện áp vào V i cố định và tải R L thay đổi:

2.3.4.3 Với điện áp vào V i thay đổi và tải R L cố định: