Điện dung khuếch tán do điện tích phun vào vùng bán dẫõn khi diode dẫn Mạch thay thế Diode tần số cao : Khắc phục ành hưởng của C Dùng L mắc // diode 1... DIODE BÁN DẪNThời gian duy
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
Trang 2DIODE BÁN DẪN
0v
0,7v 0,6v
- +
A K
1 Phân cực thuận: chưa dẫn
2 Phân cực thuận: dẫn
Đặc tuyến Vôn-Ampe điển hình của Diode
Trang 3DIODE BÁN DẪN
Các thông số quan trọng :
Dòng thuận cho phép lâu dài : ID
Điện áp ngược cho phép : VZ (VPIV)
Công suất tiêu hao cực đại : Pmax = ID VD
Điện áp mở : V ; Tầàn số cự đại cho phép : fmax
Nhiệt độ làm việc : cp ; Điện dung của diode
Điện trở tĩnh : RD = VD/ID
Điện trở động :
) (
) (
26
.
mA I
mV I
e
T k dI
dV r
D D
Trang 4DIODE BÁN DẪN Mạch điện thay thế cho diode :
Trang 5DIODE BÁN DẪN
Aûnh hưởng của điện dung diode :
t f
XC 1 2 . . . Tần số cao XC nhỏ gây ngắn mạch
Tần số thấp XC lớn gần như hở mạch
C0 = CJ + CD
Aûnh hưởng lớn khi diode chưa dẫn
CD = dQ/dV Điện dung khuếch tán do điện tích phun vào vùng bán dẫõn khi diode dẫn
Mạch thay thế Diode tần số cao :
Khắc phục ành hưởng của C
Dùng L mắc // diode
1
.
Trang 6DIODE 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
Aønh 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
Aûnh hưởng của nhiệt độ:
Nhiệt độ ảnh hưởng thay đổi mật độ
điện tích ni , đồng thời làm thay đổi điện
áp tiếp xúc U0 và dòng ngược bão hòa J0
Diode được ứng dụng làm cảm biến
nhiệt
Trang 7CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN
Diode chỉnh lưu : có mặt tiếp xúc lớn chịu dòng tải cao
thường dùng nắn dòng AC DC
bé làm việc ở tần số cao
Diode Zener : thường bằng vật liệu Si chịu 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 nhìn thấy được khi phân cực thuận có sự tái hợp e- và lỗ trống
Trang 8CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN
DIODE
Diode chỉnh lưu
Các lọai diode dán
Trang 9CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN
Trang 10CÁC 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
điện thuận qua LED khoảng 20mA thì LED đạt độ sáng bình
sắc ánh sáng.
Loại LED Bước sóng
ánh sáng
Điện áp UF khi dòng qua
LED khoảng 20mA
Trang 11CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN
Nguyên lý phát sáng của LED :
Trang 12CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN
Trang 13CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN
Red + green + blue _Thao tác dễ dàng
_Màu sắc rõ ràng _Gam màu rộng
_Địi 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 của màu sắc.
_Về lý thuyết thì chế tạo đơn giản.
_Phosphors phụ thuộc vào nhiệt độ _Việc sử dụng phosphors cĩ hiệu quả khơng cao
_Điện thế bị hao hụt bởi sự rị rỉ của tia cực tím
Blue+Yellow Phosphor _Màu sắc đẹp
_Việc chế tạo tương đối đơn giản _Phosphors phụ thuộc vào nhiệt độ _Việc sử dụng phosphor cĩ hiệu quả
khơng cao
Trang 14CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN
Color Name (Nanometers) Wavelength Semiconductor Composition
Infrared 880 GaAlAs/GaAs
Ultra Red 660 GaAlAs/GaAlAs
Super Red 633 AlGaInP
Super Orange 612 AlGaInP
Orange 605 GaAsP/GaP
Yellow 585 GaAsP/GaP
Incandescent White 4500K (CT) InGaN/SiC
Pale White 6500K (CT) InGaN/SiC
Cool White 8000K (CT) InGaN/SiC
Pure Green 555 GaP/GaP
Super Blue 470 GaN/SiC
Blue Violet 430 GaN/SiC
Ultraviolet 395 InGaN/SiC
Phối hợp các màu phát sáng của LED :
Trang 15CÁC LỌAI DIODE BÁN DẪN
LPW
Trang 16QUANG PHỔ ĐIỆN TỪ
Trang 17a
b
ỨNG DỤNG CỦA DIODE BÁN DẪN
Chỉnh lưu bán kỳ :
0 tm
T 0
t DC
U )
t ( d 0 )
t ( d ).
t sin(
.
U 2
1 dt
.
u T
1 U
Trang 18R t
ỨNG DỤNG CỦA DIODE BÁN DẪN
Chỉnh lưu
2 bán kỳ:
Trang 19T t
DC
U
U U
U
dt
u T U
636
0 2
) ( ).
sin(
)
( ).
sin(
2
1
0 0
Trang 20Chỉnh lưu toàn kỳ :
D3
D2 D1
Trang 21U2m
NGUỒN SIN
ỨNG DỤNG CỦA DIODE BÁN DẪN
Trang 22ỨNG DỤNG CỦA DIODE BÁN DẪN
Chỉnh lưu toàn kỳ :
Với Utm = U2m – 2V
Si: V = 0,7V)
Hệ số sử dụng máy biến áp :
% 8V1 8V1
, 0 8V
R 2 U
R
U 4 P
P F
U
T
2 t
2 m 2
t 2
2 tm
0
Rt D4
Time
SAU CHỈNH LƯU CẦU
Trang 23ỨNG DỤNG CỦA DIODE BÁN DẪN
MẠCH XÉN TÍN HIỆU:
Trang 24V K
V K
V i
V 0
Hình 1.40 Đặc tuyến quan hệ ngõ vào
và ngõ ra.
0
MẠCH XÉN TÍN HIỆU:
ỨNG DỤNG CỦA DIODE BÁN DẪN
Hình 1.41 Dạng sóng vào, ra của mạch xén mức dưới.
Trang 25V K
V K
V i
V 0
Hình 1.37 Đặc tuyến quan hệ ngõ vào
và ngõ ra.
0
MẠCH XÉN TÍN HIỆU:
ỨNG DỤNG CỦA DIODE BÁN DẪN
Hình 1.38 Dạng sóng vào, ra của mạch xén mức trên.
0
Trang 26ỨNG DỤNG CỦA DIODE BÁN DẪN
MẠCH XÉN TÍN HIỆU:
Hình 1.44 Dạng sóng vào, ra của mạch xén mức trên.
V 1
V 1
V i
V 0
Hình 1.43 Đặc tuyến quan hệ ngõ vào
và ngõ ra.
V 2
V 2 0
Trang 27MẠCH
NHÂN ÁP
ỨNG DỤNG CỦA DIODE BÁN DẪN
Trang 28ỨNG DỤNG CỦA DIODE BÁN DẪN
MẠCH KẸP (Dời Mức Tín Hiệu) :
Trang 29ỨNG DỤNG CỦA DIODE BÁN DẪN
Trang 30BÀI TẬP:
ỨNG DỤNG CỦA DIODE BÁN DẪN