- CHƯƠNG 1: DIODE BÁN DẪN. - 1.2 Vật liệu bán dẫn. - 1.3 Diode bán dẫn thông thường 1.4 Chỉnh lưu. - 1.6 Mạch xén (Clippers) và mạch ghim điện áp (Clampers) 1.7 Diode Zener. - x Các loại diode: Diode chân không, Diode khí, Diode chỉnh lưu kim loại, Diode bán dẫn, vv.. - x Diode bán dẫn: Cấu tạo và tính chất.. - Phương pháp phân tích mạch.. - 1.2 VẬT LIỆU BÁN DẪN. - Các vật liệu bán dẫn thường dùng:. - x Sự dẫn điện trong chất bán dẫn. - 1.2.3 Bán dẫn loại p và bán dẫn loại n. - x Bán dẫn loại p. - x Bán dẫn loại n. - 1.3 DIODE BÁN DẪN THÔNG THƯỜNG 1.3.1 Cấu trúc của Diode bán dẫn. - 1.3.2 Quan hệ giữa dòng điện và điện áp của Diode x Diode lý tưởng. - 1.3.4 Các phương pháp phân tích mạch dùng Diode. - 1.4 CHỈNH LƯU (Rectification). - Chỉnh lưu là quá trình chuyển đổi từ tín hiệu xoay chiều (ac) thành tín hiệu một chiều (dc).. - 1.4.1 Chỉnh lưu bán sóng (Half-wave rectification). - x Định luật Kirchhoff về điện áp (KVL):. - x Điện áp trên tải v L (Chỉnh lưu bán sóng):. - x Phân tích tín hiệu chỉnh lưu bán sóng:. - Giá trị trung bình:. - x Lọc (filter) tín hiệu chỉnh lưu bán sóng:. - Biên độ điện áp ngõ ra của mạch lọc tại tần số n Z o (n t 1) là:. - với V Ln là biên độ điện áp ngõ vào của mạch lọc tại tần số n Z o . - Sử dụng nguyên lý chồng chập, điện áp ngõ ra:. - 1.4.2 Chỉnh lưu toàn sóng (Full-wave rectification). - x Hoạt động và điện áp ra trên tải v L (Chỉnh lưu toàn sóng). - x Phân tích tín hiệu chỉnh lưu toàn sóng. - x Lọc tín hiệu chỉnh lưu toàn sóng. - Giả sử dùng mạch lọc như ở phần chỉnh lưu bán sóng, điện áp ngõ ra:. - Tụ C được nạp nhanh đến giá trị V max của điện áp v o (t).. - Quá trình tuần hoàn với tần số của điện áp chỉnh lưu f p. - f 2 : Chỉnh lưu toàn sóng. - f : Chỉnh lưu bán sóng với f o : Tần số của nguồn v i. - x Phân tích và tính toán mạch. - Xấp xỉ tín hiệu ngõ ra bằng dạng sóng răng cưa (sawtooth wave) Tụ C:. - Điện áp gợn sóng hiệu dụng:. - 1.4.4 Mạch nhân đôi điện áp (Voltage-doubling circuit) x Ví dụ 1: (Nhân đôi điện áp một bán chu kỳ). - 9 Bán kỳ âm của v S : C1 nạp điện qua D1 đến điện áp V Smax. - 9 Bán kỳ dương của v S : Điện áp chồng chập của C1 và v S nạp điện cho C2 qua D2 đến điện áp 2V Smax. - x Ví dụ 2: (Nhân đôi điện áp hai bán chu kỳ). - 9 Bán kỳ dương của v S : C2 nạp điện qua D1 đến điện áp V Smax. - Tổng điện áp v S và V Smax trên C1 (được nạp từ bán kỳ trước) đặt lên tải R L thông qua D1. - 9 Bán kỳ âm của v S : C1 nạp điện qua D2 đến điện áp V Smax. - Tổng điện áp v S và V Smax trên C2 (được nạp từ bán kỳ trước) đặt lên tải R L thông qua D2. - 9 Mạch chỉnh lưu tạo ra tín hiệu (hài – harmonics) tại các tần số: n Z o . - Lưu ý: Các ví dụ trong phần này sử dụng đặc tuyến Diode thực 1.5.1 Mạch Diode đơn giản – Đường tải một chiều (DC Load Line). - x Điện áp tương đương Thevenin v T thay đổi (Ví dụ: v T = V Tm sin Z t). - 1.5.2 Phân tích tín hiệu nhỏ – Điện trở động (Dynamic resistance) x Tín hiệu nhỏ. - Thành phần thay đổi (ac) của tín hiệu là rất nhỏ so với thành phần dc.. - x Phương pháp kết hợp đồ thị – phân tích (graphical-analytical). - Phân tích tín hiệu nhỏ:. - Tín hiệu nhỏ: Xem ab là đoạn thẳng đi qua Q và có phương trình:. - Điện trở động (dynamic resistance):. - x Tính giá trị điện trở động. - giá trị điện trở động:. - x Mạch tương đương. - sử dụng phương pháp đồ thị 9 Mạch (b): Tìm đáp ứng tín hiệu nhỏ (i d và v d. - Ví dụ:. - x Tín hiệu dc. - x Tín hiệu nhỏ (ac). - x Phân tích đồ thị. - 1.5.4 Phân tích tín hiệu lớn – Sự méo dạng và dịch chuyển tĩnh điểm. - 1.5.5 Phân tích tuyến tính hoá từng đoạn và mạch tương đương. - 1.6 MẠCH XÉN VÀ MẠCH GHIM ĐIỆN ÁP. - Mạch xén dùng để loại bỏ tín hiệu nằm dưới (hay trên) một mức chuẩn (reference level). - x Ví dụ 2: (Giả sử Diode lý tưởng). - x Ví dụ 3: (Giả sử Diode lý tưởng). - 1.6.2 Mạch ghim điện áp (Clampers). - Mạch ghim điện áp thực hiện việc di chuyển tín hiệu (shifting operation) theo trục Y với độ dịch chuyển phụ thuộc vào dạng sóng ngõ vào sao cho tín hiệu ngõ ra luôn được ghim (clamped) tại một giá trị cố định.. - 1.7 DIODE ZENER. - x Diode Zener: Hoạt động chủ yếu trong vùng phân cực nghịch x Ký hiệu và Đặc tuyến VA. - V Z : Điện áp Zener. - I Zmax : Dòng phân cực nghịch tối đa của Diode Zener I Zmin : Dòng phân cực nghịch. - P Zmax = V Z I Zmax : Công suất tối đa tiêu tán trên Diode Zener. - x Ứng dụng: Thường dùng để tạo điện áp chuẩn (reference voltage). - 1.7.1 Mạch ổn áp dùng Diode Zener (Zener regulator). - x Mục đích: Thiết kế mạch sao cho Diode Zener hoạt động trong vùng ổn áp (vùng gãy – breakdown region): I Zmax t i Z t I Zmin , v Z = V Z. - x Phân tích:. - Chọn Diode Zener sao cho:. - x Thiết kế: Làm theo thứ tự ngược lại để xác định I Zmax của Diode Zener và R i. - x Ví dụ 1: Thiết kế mạch ổn áp dùng Diode Zener: V Z = 10 V a) v S : 14 y 20 V và i L : 100 y 200 mA. - Cần xét đến công suất tiêu tán cực đại trên R i và Diode Zener:. - Trên R i : P Rimax = (V Smax – V Z ) 2 / R i = 6.33 W Trên Diode Zener: P Diode = I Zmax V Z = 5.33 W b) v S : 10.2 y 14 V và i L : 20 y 200 mA. - x Ví dụ 2: V Z = 7.2 V. - Trên R i : P Rimax = (V dc – V Z ) 2 / R i = 0.53W Trên Diode Zener: P Diode = I Zmax V Z = 0.72 W. - 1.7.2 Diode Zener thực tế và Độ thay đổi điện áp (percent regulation) x Diode Zener thực tế: <Xem TLTK [2]>. - 9 Dùng phương pháp đồ thị để phân tích mạch.. - x Độ thay đổi điện áp:. - Giả sử I Zmin = 0.1I Zmax = 0.053A Diode Zener thực tế có giá trị điện trở động: r d = 2. - Mạch tương đương:. - Điện áp ra: V omax u 2 = 11.1V V omin u 2 = 10.1V 9 Độ thay đổi điện áp:. - i Z Diode Zener. - 9 Điện áp ngưỡng V J (turn-on voltage). - Điện áp ngược cực đại (PIV – Peak Inverse Voltage). - Điện áp phân cực thuận cực đại. - Giá trị trung bình của chỉnh lưu bán sóng. - x Diode Zener. - Điện áp danh định (nominal reference voltage) V ZT
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt