Electronic principles - Chapter 5 ppsx

Chương 5 Các diode chuyên dụng... Từ Vựng 1• Back diode = diode ngược • Common-anode display= Hiển thị anode chung... Diode ổn áp Zener 2.. Diode ổn áp Zener• Diode ổn áp được chế tạo dự

Chương 5 Các diode chuyên dụng

Từ Vựng (1)

• Back diode = diode ngược

• Common-anode display= Hiển thị anode chung

Từ Vựng (2)

• Negative resistance = điện trở âm

• Optocoupler = bộ ghép quang

• Optoelectronics = quang điện tử

• Photodiode = diode quang

• Preregulator = tiền ổn định

• Schottky diode

• Seven-segment display = hiển thị 7 đoạn

• Step-recovery diode = diode khôi phục bước

Từ Vựng (3)

• Temperature coefficient = hệ số nhiệt

• Tunnel diode = diode đường hầm

• Varactor = varicap = diode biến dung

• Varistor

• Zener diode = diode ổn áp

• Zener effect = hiệu ứng Zener

• Zener regulator = mạch ổn định zener

Nội dung chương 5

1 Diode ổn áp (Zener)

2 Mạch ổn áp Zener có tải

3 Xấp xỉ bậc 2 của diode Zener

4 Điểm rời khỏi miền ổn (định điện) áp

Diode ổn áp (Zener)

• Diode ổn áp được chế tạo dựa theo cơ chế đánh

thủng (ở miền phân cực ngược) thác lũ và/hoặc đường hầm (hay Zener).(V Z = 2  1000V)

Mô hình diode zener lý tưởng

Mô hình diode zener lý tưởng khi ở phân cực ngược > VZ

• Dòng Zener IZ = IS – IL ( chú ý điều kiện để Zener vẫn còn ổn áp!)

Hình 5-5 Mạch ổn áp có tải (a) Mạch cơ bản; (b) Mạch thực tế

Một số ứng dụng của diode Zener

• Mạch tiền ổn áp (zener 20V trong hình

Mạch xén dùng Zener

Xấp xỉ bậc 2 của diode Zener

Hình 5-10 (a) Mạch tương đương

Xấp xỉ bậc 2 của diode Zener

Xấp xỉ bậc 2 của diode Zener

• Hiệu ứng trên điện áp tải: (H.5-10c)

5-4 Điểm rời khỏi miền ổn áp

5-5 Đọc bảng dữ liệu

• Công suất tối đa PZM: PZ=VZIZ < PZM

• Dòng tối đa IZM: IZM = PZM/VZ

• Dung sai x%: VZ ± x%

• Điện trở Zener (tổng trở Zener) RZT hay

ZZT: điện trở động của Zener ở miền Zener

• Giảm định mức: Hệ số giảm định mức

(mW/oC) cho biết sự thay đổi của PZM theo nhiệt độ!

5-7 Đường tải của diode Zener

Phương trình đường tải:

IZ = (VS – VZ) / RS

5-8 Dụng cụ quang điện tử

LED

• Cấu tạo: tiếp xúc PN với các vật liệu GaAs, GaP,…,

Ge, Si.

• Nguyên tắc hoạt động: dựa trên sự tái hợp điện tử-lỗ

(ở phân cực thuận) sinh ra quang tử (photon) với

bước sóng

λ [nm] = 1240/E G [eV]

• Đặc tuyến I-V: tương tự didoe thường, nhưng V F >

0.7V (tiêu biểu 2V), điện áp đánh thủng nhỏ (V BR ~ 3

 5V)

• Ánh sáng phát ra tỉ lệ thuận với dòng qua LED (nếu

dòng qua LED chưa đến bão hòa)

-Mạch lái LED đơn giản

H.5-17 Mạch chỉ thị dùng LED: (a) Mạch cơ bản; (b) mạch thực tế

Điện trở hạn dòng RS được tính như sau:

RS = (VS - VD) / IS

Với các giá trị tiêu biểu của LED là: VD=2V, ID=10mA

Hiển thị LED 7 đoạn

EX: loại CA

Photodiode (diode quang)

• Cấu tạo: tiếp xúc PN

• Nguyên tắc hoạt động: dựa trên

sinh cặp điện tử-lỗ làm thay đổi sự dẫn điện

• Đặc tuyến I-V: góc phần tư III ứng

dụng thu quang, góc phần tư IV

làm pin mặt trời

Photodiode (tt)

Optocoupler

5-9 Diode (rào thế) Schottky

One semiconductor region of the pn

junction diode is replaced by a

non-ohmic rectifying metal contact.A

Schottky contact is easily added to

n-type silicon,metal region becomes

Schottky diode turns on at lower

voltage than pn junction diode, has

significantly reduced internal

5-10 Diode biến dung

Phân cực ngược ít (điện dung nhiều)

Ký hiệu của Varactor Phân cực ngược nhiều

(điện dung ít)

5-11 Các diode khác

• Varistor (bộ triệt quá độ): hạn biên bảo vệ tải.

• Diode ổn dòng ( Current-regulator diode )

• Diode hồi phục bước: có dòng ở phân cực

ngược và thay đổi đột ngột về 0 với áp

ngược thích hợp tạo hài, tạo sóng

• Diode ngược: đánh thủng ngược ở điện áp

thấp gần 0V (~0.1V) chỉnh lưu tín hiệu AC thấp (yếu) (ngược: do dẫn ngược tốt hơn

dẫn thuận!)

• Diode tunnel (đường hầm): đặc tuyến có

vùng điện trở âm  tạo dao động.

“varistor diode” có thể được dùng để bảo vệ thiết bị điện không bị hư khi có đột biến điện áp.