Bài giảng về - Chương 2: Diode và ứng dụng

Chia sẻ: Nguyen Khac Truong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

404
lượt xem 76
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chất bán dẫn, diode ,đặc tuyến tính và các tham số của diode. Bộ nguồn một chiều.Vật chất được chia làm 3 loại dựa trên điện trở suất : chất dẫn điện, chất bán dẫn, chất cách điện .Tính dẫn điện của vật chất có thể thay đôi theo một thông số của môi trường như nhiệt độ, độ ẩm,áp suất... Dòng điện là dòng dịch chuyển của các hạt mang điện .Vật chất được cấu thành bởi các hạt mang điện...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng về - Chương 2: Diode và ứng dụng

Chương 2 K thu t ñi n t thu Diode và ng d ng Diode ng ng Nguy n Duy Nh t Vi n N i dung dung Ch t bán d n Diode Ch t bán d n ð c tuy n tĩnh và các tham s c a diode B ngu n 1 chi u
Ch t bán d n Ch t bán d n Ch Khái ni m Ch t d n ñi n Ch t bán d n Ch t cách ñi n ði n tr su t ρ 10-6÷10-4Ωcm 10-6÷10-4Ωcm 10-6÷10-4Ωcm V t ch t ñư c chia thành 3 lo i d a trên ñi n tr su t ρ: T0 ↑ ρ↑ ρ↓ ρ↓ Ch t d n ñi n Ch t bán d n Dòng ñi n là dòng d ch chuy n c a các h t Ch t cách ñi n mang ñi n Tính d n ñi n c a v t ch t có th thay ñ i V t ch t ñư c c u thành b i các h t mang ñi n: theo m t s thông s c a môi trư ng như H t nhân (ñi n tích dương) nhi t ñ , ñ m, áp su t … ði n t (ñi n tích âm) Ch t bán d n Ch t bán d n Giãn ñ năng lư ng c a v t ch t G m các l p: Vùng hóa tr : Liên k t hóa tr gi a ñi n t và h t nhân. K: 2; L:8; M: 8, 18; N: 8, 18, 32… Vùng t do: ði n t liên k t y u v i h t nhân, có th di chuy n. Vùng c m: Là vùng trung gian, hàng rào năng lư ng ñ chuy n ñi n t t vùng hóa tr sang vùng t do 18 28
Ch t bán d n thu n Ch t bán d n thu n Ch Hai ch t bán d n ñi n hình Ge: Germanium Si Si Si Si: Silicium Là các ch t thu c nhóm IV trong b ng tu n hoàn Si Si Si Mendeleev. Có 4 ñi n t l p ngoài cùng Các nguyên t liên k t v i nhau thành m ng tinh Si Si Si th b ng các ñi n t l p ngoài cùng. G i n: m t ñ ñi n t , p: S ñi n t l p ngoài cùng là 8 electron dùng m t ñ l tr ng Ch t bán d n thu n: n=p. chung C u trúc tinh th c a Si Ch t bán d n t p Ch t bán d n t p Ch t bán d n t p lo i N: Ch t bán d n t p lo i P: Pha thêm ch t thu c nhóm V trong b ng tu n hoàn Mendeleev Pha thêm ch t thu c nhóm III trong b ng tu n hoàn Mendeleev vao ch t bán d n thu n, ví d Phospho vào Si. vao ch t bán d n thu n, ví d Bo vào Si. Nguyên t t p ch t th a 1 e l p ngoài cùng liên k t y u v i h t Nguyên t t p ch t thi u 1 e l p ngoài cùng nên xu t hi n m t l nhân, d dàng b ion hóa nh m t năng lư ng y u tr ng liên k t y u v i h t nhân, d dàng b ion hóa nh m t năng lư ng y u n>p p>n Si Si Si Si Si Si Si P Si Si Bo Si Si Si Si Si Si Si
C ut o Cho hai l p bán d n lo i P và N ti p xúc công ngh v i nhau, ta ñư c m t diode. Diode Diode P N D1 ANODE CATHODE DIODE Phân c c ngư c cho diode Chưa phân c c cho diode E Âm ngu n thu hút h t mang Hi n tư ng khu ch tán ñi n tích dương (l tr ng) Dương ngu n thu hút các h t các e- t N vào các l mang ñi n tích âm (ñi n t ) tr ng trong P vùng r ng Vùng tr ng càng l n hơn. G n ñúng: Không có dòng kho ng 100µm. Ing ñi n qua diode khi phân c c -e ngư c. ði n trư ng ngư c t N E sang P t o ra m t hàng Ngu n 1 chi u t o ñi n trư ng rào ñi n th là Utx. Dòng ñi n này là dòng ñi n E như hình v . c a các h t thi u s g i là Ge: Utx=Vγ~0.3V ði n trư ng này hút các ñi n dòng trôi. t t âm ngu n qua P, qua N Giá tr dòng ñi n r t bé. Si: Utx=Vγ~0.6V v dương ngu n sinh dòng ñi n theo hư ng ngư c l i
Phân c c thu n cho diode Dòng ñi n qua diode Phân E Âm ngu n thu hút h t mang Dòng c a các h t mang ñi n ña s là dòng ñi n tích dương (l tr ng) Dương ngu n thu hút các h t khu ch tán Id, có giá tr l n. mang ñi n tích âm (ñi n t ) Id=IseqU/kT. Vùng tr ng bi n m t. Vi -e ði n tích: q=1,6.10-19C. Ith H ng s Bolzmal: k=1,38.10-23J/K. Nhi t ñ tuy t ñ i: T (0K). ði n áp trên diode: U. Ngu n 1 chi u t o ñi n trư ng Dòng ñi n này là dòng ñi n Dòng ñi n ngư c bão hòa: IS ch ph thu c n ng ñ t p ch t, E như hình v . c a các h t ña s g i là dòng c u t o các l p bán d n mà không ph thu c U (xem như ði n trư ng này hút các ñi n khu ch tán. h ng s ). t t âm ngu n qua P, qua N Giá tr dòng ñi n l n. v dương ngu n sinh dòng ñi n theo hư ng ngư c l i Dòng ñi n qua diode Dòng ñi n qua diode Dòng c a các h t mang ñi n thi u s là dòng Khi phân c c cho diode (I,U≠0): trôi, dòng rò Ig, có giá tr bé. (*) I=Is(eqU/kT-1). V y: 3000K, ta có G i ñi n áp trên 2 c c c a diode là U. G i UT=kT/q là th nhi t thì Dòng ñi n t ng c ng qua diode là: UT~25.5mV. I=Id+Ig. (**) I=Is(eU/UT-1). Khi chưa phân c c cho diode (I=0, U=0): (*) hay (**) g i là phương trình ñ c tuy n c a ISeq0/kT+Ig=0. diode. => Ig=-IS.
ð c tuy n tĩnh c a diode Ith(mA) B’ B Phương trình ñ c tuy n Volt-Ampe c a ð c tuy n tĩnh và các tuy A A’ diode: tham s c a diode tham diode 5 I=Is(eqU/kT-1) Ung(V) Uth (V) 0.5 ðo n AB (A’B’): phân c c thu n, U g n như không ñ i khi I thay C’ C ñ i. D’ D Ge: U~0.3V Ing( Si: U~0.6V. ðo n CD (C’D’): phân c c ngư c, ðo n làm vi c c a diode ch nh U g n như không ñ i khi I thay ñ i. lưu ðo n làm vi c c a diode zener Các tham s c a diode ði n tr m t chi u: Ro=U/I. Rth~100-500Ω. Rng~10kΩ-3MΩ. B ngu n 1 chi u ngu chi ði n tr xoay chi u: rd=δU/δI. rdng>>rdth T n s gi i h n: fmax. Diode t n s cao, diode t n s th p. Dòng ñi n t i ña: IAcf Diode công su t cao, trung bình, th p. H s ch nh lưu: Kcl=Ith/Ing=Rng/Rth. Kcl càng l n thì diode ch nh lưu càng t t.
Sơ ñ kh i Ch nh lưu bán kỳ Sơ kh nh V0=0, vs
M ch l c t C n áp b ng diode zener ch ng diode zener