Đang tải... (xem toàn văn)
Chương này giới thiệu các ứng dụng của diode bán dẫn như: Các mạch chỉnh lưu (rectifier circuits), các mạch diode đơn giản, các mạch zener. Đây là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên và những ai quan tâm dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu.
ĐHBK Tp HCM-Khoa Đ-ĐT BMĐT GVPT: Hồ Trung Mỹ Môn học: Dụng cụ bán dẫn Chương Chuyển tiếp PN (PN Junction) Nội dung chương Chuyển tiếp PN – Giới thiệu khái niệm Điều kiện cân nhiệt Miền nghèo Điện dung miền nghèo Đặc tuyến dịng-áp Các mơ hình diode bán dẫn Điện tích chứa q trình độ Đánh thủng chuyển tiếp Chuyển tiếp dị thể (Heterojunction) 10 Các diode bán dẫn khác 11 Giới thiệu ứng dụng diode bán dẫn Các ứng dụng diode bán dẫn Các ứng dụng thực tế của các mạch diode Các mạch chỉnh lưu (Rectifier Circuits) • Chuyển từ điện AC sang DC cho các mạch điện tử • Các mạch nạp điện cho pin hay accu (Battery charging circuits) Các mạch diode đơn giản • Mạch xén, mạch kẹp • Mạch bảo vệ chống: o Quá dòng o Mắc ngược cực tính o Quá áp khóa điện tử mạch lái rờ-le (relay) • Các cởng logic Các mạch Zener • Bảo vệ quá áp • Tạo các điện áp chuẩn (Reference Voltages) Sơ đồ khối nguồn cấp điện DC Chú thích: • Ac line = đường dây [điện] xoay chiều • Power transformer = biến (hay biến áp) cơng suất • Diode rectifier = Mạch chỉnh lưu dùng diode • Filter = mạch lọc • Voltage regulator = mạch ổn áp • Load = Tải Máy biến cấp điện Lõi sắt miếng Các cơng thức Giả sử biến lý tưởng: • Khơng có tổn hao Cơng suất cơng suất vào Z1 Z2 (Sơ cấp) n= n = tỉ số vòng dây (Thứ cấp) V1/V2 = I2/I1 = n Z1 = n2 Z2 Một số hình dạng Máy biến Half-Wave Rectifier (mạch chỉnh lưu bán kỳ) Lý tưởng (VON=0 rD=0) Mạch Đặc tuyến truyền đạt VD0=VON=V Mơ hình điện trở thuận Điện áp ngược đỉnh diode PIV (Peak inverse voltage) PIV Vs = biên độ đỉnh điện áp vào Dạng sóng đầu 8 Các công thức mạch chỉnh lưu bán kỳ vs Vm sin vs RL i vi vs π 2π i vi VD0 sin rD RL i 0 với vs > VD0 với vs < VD0 fout fin I DC 2 i i VDC 2 Im sin d Im Im RL 0.0 Vp(out) = Vp(in) – 0.7V (diode Si) Vp(out) = ImRL Vp(in) = Vs VDC = Vp(out)/ = 0.318 Vp(out) Full-Wave Rectifier (mạch chỉnh lưu tồn sóng) Lý tưởng (VON=0 rD=0) Đặc tuyến truyền đạt Mạch • Yêu cầu: Sử dụng biến có chấu thứ cấp (nghĩa phần cuộn dây thứ cấp) • Ưu điểm: Cả bán kỳ có dịng • Khuyết điểm: khơng sử dụng hết điện áp thứ cấp PIV 2Vs VD Dạng sóng đầu 10 10 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 Diode thermometer I D I (T )(e qVD / kT 1) 68 Miscellaneous Diode Applications • • There are many practical applications for diodes beyond power supplies Some of these applications include: – Clipper circuits that serve to protect circuits from damage as a result of over-voltage conditions – Clippers are common in computer circuits 69 Miscellaneous Diode Applications • Isolation diodes are used to isolate various sections of circuits from another • An example of this is the battery backup for computer memory 70 Miscellaneous Diode Applications • Diodes can be used to create an RC circuit that has different time constants for charge and discharge • This principle is called asymmetrical time constants 71 Miscellaneous Diode Applications • Diodes can also be used as AM (amplitude modulation) detector circuits in radio receivers 72 ... giới hạn dòng VZ 14 [V ], PZ [W ] 50 [V ] Rmin VZ Is IZ Rmax I Z 0 VZ I s PZ / VZ 14 11.7 (50 14) / 30 PZ 5[W ] 14 16.6 (50 14) / 30 / 14 30 Hiệu ứng điện trở... Reverse Breakdown Operation Choose points (0V, -4 mA) and (-5 V, -3 mA) to draw the load line It intersects the i-v characteristic at the Q-point: (-2 .9 mA, -5 .2 V) Using the piecewise linear model:... chuyển tiếp Chuyển tiếp dị thể (Heterojunction) 10 Các diode bán dẫn khác 11 Giới thiệu ứng dụng diode bán dẫn Các ứng dụng diode bán dẫn Các ứng dụng thực tế của các mạch diode Các mạch