19-Feb-11
Chương 2
DIODE BÁN DẪN
2.1 Khái niệm
Diode là m t linh ki n bán d n 2 c c, c u t o cơ b n d a trên
chuy n ti p PN. Đi n c c n i v i bán d n P g i là Anode (A), đi n
c c n i v i bán d n N g i là Cathode (K).
Cathode
Anode
(N)
Ký hi u c a diode bán d n
(P)
M t s hình dáng c a các lo i diode
1
2.2 Các tham số của diode bán dẫn
1. Đi n tr m t chi u (đi n tr tĩnh):
- Theo chi u thu n: R th =
V th
Ith
(Có giá tr t vài Ω đ n vài ch c Ω)
- Theo chi u ngư c: R ng =
Vng
Ing
(Có giá tr r t l n, hàng trăm KΩ)
2. Đi n tr xoay chi u (đi n tr vi phân):
rd =
dV
dI
V
T
- Khi diode làm vi c trên đi m gián đo n: rD = I + rB ( Ω )
0 .026
+ rB ( Ω )
- nhi t đ phòng: rD =
I
- Khi diode làm vi c v i dòng cao thì có th b qua rB.
2
1
19-Feb-11
2.2 Các tham số của diode bán dẫn
3. Đi n dung tương đương:
C0 = C hàng rào + C khu
ch tán
4. M t vài tham s gi i h n khác:
- Đi n áp ngư c c c đ i cho phép V ngư
c max.
- Dòng đi n thu n c c đ i cho phép Imax.
- Công su t tiêu hao c c đ i cho phép Pmax.
- T n s c c đ i cho phép c a tín hi u xoay chi u Fmax.
3
2.3 Phân tích mạch DC chứa diode
Gi s là diode silicon đư c phân c c thu n sao cho có đ dòng
đi n đ đi m làm vi c n m trên đi m gián đo n (the knee):
E = I.R + 0.7 (V)
⇒
(V = 0.7 đi n áp d n c a diode Vγ)
γ
I = (E – 0.7)/R (A)
4
2
19-Feb-11
2.4 Phân tích mạch tín hiệu nhỏ cho diode
Tín hi u nh đư c xem là đo n làm vi c c a diode trên đ c tuy n
đ nh đ có th xem là tuy n tính.
v ( t ) = E + A sin ω t
Áp d ng nguyên lý x p ch ng cho m ch tuy n tính:
E − 0 .7
A
i (t ) = I + i =
+
s in ω t
R
R + rD
v (D ) = 0 .7 +
rD A s i n ω t
R + rD
5
2.4 Phân tích mạch tín hiệu nhỏ cho diode
- Đ i v i ngu n DC:
I = (E – 0.7) / R (A)
- Đ i v i ngu n AC:
rD =
i=
0.026
(Ω)
I
e
A
=
sin ω t
R + rD R + rD
- T ng h p:
E − 0 .7
A
+
s in ω t
R
R + rD
r A s in ω t
= 0 .7 + D
R + rD
i (t ) = I + i =
v
(D )
6
3
19-Feb-11
2.5 Đường tải
Phân tích tín hi u nh có th s d ng pp đ th : đư ng t i DC bi u
di n m i quan h c a I,V trên diode khi có phân c c c a đi n áp DC.
7
2.5 Đường tải
- Đi m làm vi c c a diode chính là giao đi m c a đư ng t i và đ c
tuy n.
- Giao đi m này đư c g i là đi m làm vi c tĩnh hay đi m phân c c,
ký hi u là Q.
8
4
19-Feb-11
2.5 Đường tải
9
2.6 Phân tích tín hiệu lớn cho diode
- Ch đ tín hi u l n khi s thay đ i c a dòng đi n và đi n áp c a
diode m r ng ra trên toàn b đ c tuy n.
- Khi đi n tr c a m t diode thay đ i t r t nh đ n r t l n, nó ho t
đ ng gi ng như m t công t c (switch).
- M t công t c lý tư ng có đi n tr
tr là vô cùng khi m .
b ng không khi đóng và đi n
- Diode có th đư c xem như m t công t c đư c đi u khi n b ng
đi n áp: đóng khi đư c phân c c thu n và m khi phân c c
ngư c.
10
5
nguon tai.lieu . vn