Negnevitsky, Pearson Education, 2002 Negnevitsky, Pearson Education, 2002 1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Thực hiện: Thực hiện: T T hS. Dương Thò Cẩm Tú hS. Dương Thò Cẩm Tú KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Bộ Môn CSKT ĐT Bộ Môn CSKT ĐT MÔN HỌC: MÔN HỌC: ĐIỆN TỬ CƠ BẢN 1 ĐIỆN TỬ CƠ BẢN 1 Negnevitsky, Pearson Education, 2002 Negnevitsky, Pearson Education, 2002 2 DIODE BÁN DẪN DIODE BÁN DẪN 0v 0,7v 0,6v vài chục mA V BR U AK I D Đoạn phân cực thuận + - A K Đoạn phân cực nghòch Điện áp đánh thủng - + A K 1 2 1 Phân cực thuận: chưa dẫn 2 Phân cực thuận: dẫn Đặc tuyến Vôn-Ampe điển hình của Diode I 0 P N Anode Cathode Vùng nghèo Mặt ghép Điện trường tiếp xúc có hướng từ N P Cấu tạo : Anode (A) Cathode (K) Ký hiệu : Thực tế : Đặc tuyến : Negnevitsky, Pearson Education, 2002 Negnevitsky, Pearson Education, 2002 3 DIODE BÁN DẪN DIODE BÁN DẪN Các thông số quan trọng : Dòng thuận cho phép lâu dài : I D Điện áp ngược cho phép : V Z (V PIV ) Công suất tiêu hao cực đại : Pmax = I D . V D Điện áp mở : Vγ ; Tầàn số cự đại cho phép : f max Nhiệt độ làm việc : θ cp ; Điện dung của diode Điện trở tónh : R D = V D /I D Điện trở động : )( )(26 . mAI mV I e Tk dI dV r DDD D D ≈== Điện trở thực của diode : R D / = R D + r B ( r B = 0,1Ω với Diode công suất ; r B = 2Ω với Diode nhỏ) Negnevitsky, Pearson Education, 2002 Negnevitsky, Pearson Education, 2002 4 DIODE BÁN DẪN DIODE BÁN DẪN Mạch điện thay thế cho diode : A K Vγ B/- Điều kiện Vcc ≈ Vγ : Vγ A K A/- Điều kiện lý tưởng : Vcc >> Vγ : Vγ = 0 A K Vγ C/- Tính gần đúng : Vγ R D Mạch lọc nhiễu dùng diode : Negnevitsky, Pearson Education, 2002 Negnevitsky, Pearson Education, 2002 5 DIODE BÁN DẪN DIODE BÁN DẪN nh hưởng của điện dung diode : tf X C .2 1 π = Tần số cao → X C nhỏ gây ngắn mạch Tần số thấp → X C lớn gần như hở mạch C 0 = C J +C D C J : Điện dung tiếp xúc : C J = ε.A/d . nh hưởng lớn khi diode chưa dẫn C D = dQ/dV. Điện dung khuếch tán do điện tích phun vào vùng bán dẫõn khi diode dẫn C 0 r B R D Mạch thay thế Diode tính đến điện dung: C J hay C D Mạch thay thế Diode tần số cao : Khắc phục ành hưởng của C → Dùng L mắc // diode 1 . 1 . 2 =⇒= ω ω ω CL C L Negnevitsky, Pearson Education, 2002 Negnevitsky, Pearson Education, 2002 6 DIODE BÁN DẪN DIODE BÁN DẪN Thời gian duy trì t S Thời gian suy giảm t t Thời gian khôi phục ngược t rr Dòng làm việc Sụt áp trên Diode nh hưởng của thời gian khôi phục ngược: Khi mạch chuyển từ thời gian dẫn sang ngưng dẫn do các hạt điện tích còn lưu lại + ở N và – ở P cần thời gian trở về trạng thái ban đầu → giới hạn tần số làm việc nh hưởng của nhiệt độ: Nhiệt độ ảnh hưởng thay đổi mật độ điện tích n i , đồng thời làm thay đổi điện áp tiếp xúc U 0 và dòng ngược bão hòa J 0 → Diode được ứng dụng làm cảm biến nhiệt Negnevitsky, Pearson Education, 2002 Negnevitsky, Pearson Education, 2002 7 CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN Diode chỉnh lưu : có mặt tiếp xúc lớn chòu dòng tải cao thường dùng nắn dòng AC → DC Diode tách sóng : sử dụng tiếp xúc điểm để điện dung bé → làm việc ở tần số cao Diode Zener : thường bằng vật liệu Si chòu nhiệt và tỏa nhiệt tốt họat động chủ yếu vùng zener từ (1,8 ÷ 200)V Diode biến dung : có lớp tiếp xúc đặc biệt để diện dung khá tuyến tính với điện áp ngược → tạo sóng điều tần dể điều chỉnh tần số cộâng hưởng Diode phát quang : thường dùng bán dẫn hợp chất có mức Wg thay đổi điều chỉnh được theo nồng độ tạp chất, sử dụng yếu tố phát sáng bước sóng λ nhìn thấy được khi phân cực thuận có sự tái hợp e - và lỗ trống Negnevitsky, Pearson Education, 2002 Negnevitsky, Pearson Education, 2002 8 CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN DIODE Diode chỉnh lưu Diode chỉnh lưu cầu Diode công suất lớn Các lọai diode dán Negnevitsky, Pearson Education, 2002 Negnevitsky, Pearson Education, 2002 9 CAC LOẽAI DIODE BAN DAN CAC LOẽAI DIODE BAN DAN Diode Zener + Diode taựch soựng Photo diode Led Light Emitting Diode Varicap diode Negnevitsky, Pearson Education, 2002 Negnevitsky, Pearson Education, 2002 10 CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN Giống như Diode, LED (Light Emitting Diode – Diode phát quang) chỉ dẫn điện theo một chiều từ A → K (chiều thuận) và khi xuất hiện dòng điện thuận (I F ) thì LED phát sáng. Khi dòng điện thuận qua LED khoảng 20mA thì LED đạt độ sáng bình thường, lúc này điện áp thuận U F khoảng vài V tuỳ theo màu sắc ánh sáng. Loại LED Bước sóng ánh sáng Điện áp U F khi dòng qua LED khoảng 20mA Đỏ 650nm 1,6 → 1,8V Cam 635nm 2V Vàng 585nm 2,2V Xanh lá cây 565nm 2,4V Xanh da trời 470nm 3V [...]... LỌAI DIODE BÁN DẪN Nguyên lý phát sáng của LED : © Negnevitsky, Pearson Education, 2002 11 CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN © Negnevitsky, Pearson Education, 2002 12 CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN Phương thức Ưu điểm Nhược điểm Red + green + blue _Thao tác dễ dàng _Màu sắc rõ ràng _Gam màu rộng _Đòi hỏi các thao tác phức tạp _Thiếu màu lục và vàng UV + RGB Phosphor _Màu sắc rõ ràng _Photphors xác định nhiệt độ ban đầu... hệ ngõ vào và ngõ ra © Negnevitsky, Pearson Education, 2002 26 ỨNG DỤNG CỦA DIODE BÁN DẪN MẠCH NHÂN ÁP © Negnevitsky, Pearson Education, 2002 27 ỨNG DỤNG CỦA DIODE BÁN DẪN MẠCH KẸP (Dời Mức Tín Hiệu) : © Negnevitsky, Pearson Education, 2002 28 ỨNG DỤNG CỦA DIODE BÁN DẪN © Negnevitsky, Pearson Education, 2002 29 ỨNG DỤNG CỦA DIODE BÁN DẪN BÀI TẬP: © Negnevitsky, Pearson Education, 2002 30 © Negnevitsky,... biến áp : 4Utm 2 Si: Vγ = 0,7V) 2 PDC π R t 8 T.U.F = = ≈ 2 ≈ 0,81 = 81 % 2 P2 U2m π 2 R t Điện áp ngược trên diode : UPIV = U2m © Negnevitsky, Pearson Education, 2002 22 ỨNG DỤNG CỦA DIODE BÁN DẪN MẠCH XÉN TÍN HIỆU: VR VM Sinωt VR VD VD © Negnevitsky, Pearson Education, 2002 Vγ 23 ỨNG DỤNG CỦA DIODE BÁN DẪN MẠCH XÉN TÍN HIỆU: Vi Vmax 0 ωt 2 -Vmax V0 Vmax VK V0 0 ωt 2 -Vmax VK Hình 1.41 Dạng sóng vào,... U T U DC U DC DC © Negnevitsky, Pearson Education, 2002 2 19 ỨNG DỤNG CỦA DIODE BÁN DẪN Chỉnh lưu toàn kỳ : + D1 D2 a ut Rt AC 220v b D4 D3 - 0 © Negnevitsky, Pearson Education, 2002 20 ỨNG DỤNG CỦA DIODE BÁN DẪN 5V Utm U2m 10V 0V -5V NGUỒN SIN SAU CHỈNH LƯU CẦU -10V © Negnevitsky, Pearson Education, 2002 Time 21 ỨNG DỤNG CỦA DIODE BÁN DẪN a AC 220v D1 D2 Rt b D4 u t 5V 0V -5V D3 0 U2 m + - U Tm Chỉnh... 0 π 1 T UDC = U tm ≈ 0,318U tm π © Negnevitsky, Pearson Education, 2002 với Utm = U2m – Vγ UDC ≈ 0.45 U2 (Si = 0,7V) 17 ỨNG DỤNG CỦA DIODE BÁN DẪN Chỉnh lưu 2 bán kỳ: D1 Va + Rt u2 ut - AC 220V 0 u2 Vb © Negnevitsky, Pearson Education, 2002 D2 18 ỨNG DỤNG CỦA DIODE BÁN DẪN Chỉnh lưu 2 bán kỳ: U 2m Utm 0V T T/2 Time Trò trung bình của điện áp trên tải : 2π π 1 1 = ∫ ut dt = ∫ U tm sin(ωt ).d... quan hệ ngõ vào và ngõ ra © Negnevitsky, Pearson Education, 2002 24 ỨNG DỤNG CỦA DIODE BÁN DẪN MẠCH XÉN TÍN HIỆU: Vi Vmax ωt 0 T -Vmax V0 VK ωt V0 0 VK 0 T -Vmax Vi Hình 1.37 Đặc tuyến quan hệ ngõ vào và ngõ ra VK © Negnevitsky, Pearson Education, 2002 Hình 1.38 Dạng sóng vào, ra của mạch xén mức trên 25 ỨNG DỤNG CỦA DIODE BÁN DẪN MẠCH XÉN TÍN HIỆU: Vi Vmax ωt 0 2 -Vmax Vmax Vo V2 V1 V0 0 V2 V1 Vi... 470 GaN/SiC Blue Violet 430 GaN/SiC Ultraviolet © Negnevitsky, Pearson Education, 2002 Wavelength (Nanometers) 395 InGaN/SiC 14 CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN LPW © Negnevitsky, Pearson Education, 2002 15 QUANG PHỔ ĐIỆN TỪ © Negnevitsky, Pearson Education, 2002 16 ỨNG DỤNG CỦA DIODE BÁN DẪN Chỉnh lưu bán kỳ : a Áp u 2 AC 220V b D + ut - U2m Rt 0V Utm T T/2 U2 UT Time (U2m-0,7).sinωt , trong0 n kỳ (+) của u2,... tím Blue+Yellow Phosphor _Màu sắc đẹp _Việc chế tạo tương đối đơn giản _Phosphors phụ thuộc vào nhiệt độ _Việc sử dụng phosphor có hiệu quả khơng cao © Negnevitsky, Pearson Education, 2002 13 CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN Phối hợp các màu phát sáng của LED : Color Name Semiconductor Composition Infrared 880 GaAlAs/GaAs Ultra Red 660 GaAlAs/GaAlAs Super Red 633 AlGaInP Super Orange 612 AlGaInP Orange 605 GaAsP/GaP . 2002 9 CAC LOẽAI DIODE BAN DAN CAC LOẽAI DIODE BAN DAN Diode Zener + Diode taựch soựng Photo diode Led Light Emitting Diode Varicap diode Negnevitsky,. Education, 2002 8 CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN DIODE Diode chỉnh lưu Diode chỉnh lưu cầu Diode công suất lớn Các lọai diode dán Negnevitsky,