intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Mạch điện tử - Chương 1. Diode bán dẫn

Chia sẻ: Le Hải Hậu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:45

479
lượt xem
72
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Diode là một linh kiện điện tử phi tuyến đơn giản nhất. Các loại diode: Diode chân không, Diode khí, Diode chỉnh lưu kim loại, Diode bán dẫn, ...Các vật liệu bán dẫn thường dùng: Silicon (Si). Phổ biến nhất. Germanium (Ge). Gallium Arsenide (GaAs). Mạch siêu cao tần, phát quang và ứng dụng tần số cao

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Mạch điện tử - Chương 1. Diode bán dẫn

  1. 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 1 MẠCH ĐIỆN TỬ Chương 1. Diode bán dẫn
  2. 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 2 Nội dung • Diode bán dẫn thông thường • Chỉnh lưu • Mạch xén (clippers) và mạch ghim điện áp (Clampers) • Diode zener
  3. 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 3 Ký hiệu • Giá trị tại điểm tĩnh Q (quiescent-point): IEQ, VCEQ • Giá trị một chiều: IE, VCE • Giá trị tức thời: iE, vCE • Giá trị tức thời của thành phần thay đổi theo thời gian: ie, vce
  4. 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 4 Giới thiệu • Diode là một linh kiện điện tử phi tuyến đơn giản nhất. • Các loại diode: • Diode chân không, • Diode khí, • Diode chỉnh lưu kim loại, • Diode bán dẫn, vv… • Các vật liệu bán dẫn thường dùng: • Silicon (Si) • Phổ biến nhất • Germanium (Ge) • Gallium Arsenide (GaAs) • Mạch siêu cao tần, phát quang và ứng dụng tần số cao
  5. 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 5 Cấu trúc nguyên tử
  6. 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 6 Cấu trúc tinh thể
  7. 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 7 Các mức năng lượng
  8. 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 8 Sự dẫn điện trong chất bán dẫn • Dòng khuếch tán (diffusion current): Khi có sự thay đổi mật độ electron (hole) • Dòng chảy (drift current): Khi có điện trường ngoài
  9. 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 9 Phân loại bán dẫn • “Doping” • Là quá trình đưa vào chất bán dẫn các chất khác cần thiết. • Bán dẫn loại p • Chất đưa vào: chất nhận (acceptor material). Ví dụ: Boron (III) • Cấu trúc tinh thể và sơ đồ mức năng lượng (xem trang sau) • Phần tử mạng điện chủ yếu: Lỗ trống (positive): p-type material • Bán dẫn loại n • Chất đưa vào: chất cho (donor material). Ví dụ: Phosphorus (V). • Cấu trúc tinh thể và sơ đồ mức năng lượng (xem trang sau). • Phần tử mang điện chủ yếu: Electron (negative): n-type material
  10. 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 10 Bán dẫn loại p • Chất đưa vào: Chất nhận (acceptor material). Ví dụ: Boron (III) • Cấu trúc tinh thể và sơ đồ mức năng lượng • Phần tử mang điện chủ yếu: Lỗ trống (positive): p-type material
  11. 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 11 Bán dẫn loại n • Chất đưa vào: Chất cho (donor material). Ví dụ: Phosphorus (V) • Cấu trúc tinh thể và sơ đồ mức năng lượng • Phần tử mang điện chủ yếu: Electron(negative): n-type material
  12. 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 12 Diode bán dẫn • Diode bán dẫn thông thường: • mạch chỉnh lưu và tách sóng • Zenner diode: • tạo điện áp chuẩn • Schottkky diode: • tụ điện bán dẫn thay đổi được • dùng trong các mạch cộng hưởng • LED (light-emitting diode): tạo ánh sáng • Tunnel diode: bộ tạo dao động điện trở âm • Photo diode: cảm biến ánh sáng
  13. 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 13 Diode bán dẫn thông thường • Cấu trúc và ký hiệu • Lớp tiếp xúc pn (pn junction)
  14. 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 14 Phân cực của diode
  15. 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 15 Quan hệ giữa dòng điện & điện áp _ • Diode lý tưởng + iD ri + vi vD _ • vi > 0: iD > 0 và vD = 0 (Diode ngắn mạch: short circuit) • vi < 0: vD < 0 và iD = 0 (Diode hở mạch: open circuit)
  16. 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 16 Quan hệ giữa dòng điện & điện áp Ví dụ: Cho mạch như hình vẽ, tìm dòng qua diode. a. Giả sử diode ON => VD=0 với ID>0 ID >0 (đúng với giả thiết) b. Giả sử diode OFF => ID=0 với VDVD=-10V ID=0 (đúng với giả thiết)
  17. 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 17 Quan hệ giữa dòng điện & điện áp Ví dụ: Cho Diode lý tưởng, tìm V?
  18. 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 18 Đặc tuyến Volt Ampere (VA) • Phân cực thuận (vD>0): vD  mVT vD vD qvD i D  I o (e mkT  1)  I o (e mVT  1) iD  I o e mVT • Phân cực nghịch (vD< 0): vD  mVT iD   I o • I0 [A]: Dòng phân cực nghịch bảo hoà (reverse saturation current) • q = 1,6E-19 C • k = 1,38E-23 J/ 0K: Hằng số Boltzmann • T [0K]: Nhiệt độ tuyệt đối • m: 1 m  2: Hằng số thực nghiệm • VT=kT/q 25 mV, tại nhiệt độ phòng (27 0C)
  19. 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 19 Diode thực tế và xấp xỉ • V: điện áp ngưỡng • Rf: điện trở thuận của diode=điện trở động rd+điện trở tiếp xúc
  20. 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 20 Đặc tuyến Volt Ampere (VA) Ví dụ: I01=10-16 A, I02=10-14 A Tính ID1, ID2, VD1, VD2?
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2