ĐẶC TUYẾN VÔN-AMPE CỦA DIODE

Đường đặc tuyến của diode

Cấu tạo của điôt và cam kết hiệu vào sơ đồ mạch điện.

Điốt phân phối dẫn là cấu kiện gồm tất cả một lớp tiếp xúc P-N với hai chân cực là anốt (ký hiệu là A) và catốt (ký hiệu là K). Anốt được nối tới buôn bán dẫn P, catốt được nối với bán dẫn N được bọc trong vỏ bảo vệ bằng kim loại hoặc nhựa tổng hợp.

Bạn đang xem: Đặc tuyến vôn-ampe của diode

*
Cấu tạo và cam kết hiệu của điốt bán dẫn bên trên sơ đồ mạch
*
Sơ đồ nguyên tắc của diode

Hình 4.2: Sơ đồ nguyên lý của diode

Khi đưa điện áp ngoài tất cả cực dương vào anốt, âm vào catốt (UAK > 0) thì điốt sẽ dẫn điện cùng trong mạch có dòng điện chạy qua vì bây giờ tiếp xúc P-N được phân cực thuận.


Đặc tính giá trị của diode

Đặc tuyến vôn-ampe của điốt bán dẫn.

Đặc tuyến vôn- ampe của điốt biểu thị mối quan lại hệ giữa chiếc điện qua điốt với điện áp đặt giữa hai chân cực anốt cùng catốt (UAK). Đây đó là đặc tuyến vôn-ampe của lớp tiếp xúc P-N, vì vậy dòng điện chạy qua điôt được tính theo công thức sau:

*
Đặc tuyến V-A của điốt chào bán dẫn

Phần thuận của đặc tuyến (khi UAK > 0):

Khi điốt được phân cức thuận thì dòng điện thuận tăng rất nhanh. Ta phải chú ý đến giá bán trị cái điện thuận cực đại Ithuận max, điôt ko được làm cho việc với dòng điện cao hơn trị số này.

Khi UAK >0 nhưng trị số nhỏ thì loại điện thuận vượt nhỏ bắt buộc đi ốt chưa được coi là phân cực thuận. Chỉ lúc điện áp thuận UAK ≥ UD thì đi ốt mới được tính là phân cực thuận và điốt mới dẫn điện. Điện áp UD được gọi là điện áp thuận ngưỡng của điôt. Lúc UAK = UD thì chiếc điện thuận bao gồm trị số bằng khoảng 0,1Ith.max. Với khi UAK > UD thì dòng điện thuận tăng nhanh và tăng gần như tuyến tính với điện áp. UD có mức giá trị bằng (0,1 ÷ 0,3)V đối với điốt gecmani và bằng (0,4 ÷ 0,8)V đối với điốt silic.

Điện trở một chiều tuyệt còn gọi là điện trở tĩnh: R0

Là điện trở của điôt khi có tác dụng việc ở chế độ nguồn một chiều hoặc tại chế độ tĩnh:

R0 = U/I <Ω>

Điện trở một chiều R0 đó là nghịch đảo góc nghiêng của đặc tuyến Vôn-Ampe tại điểm làm việc tĩnh M (góc θ1).

Thông thường, do tính dẫn điện một chiều của điôt bắt buộc R0thuận ngược.

Điện trở động Ri :

Là một tham số quan lại trọng cùng Ri tỉ lệ với cotang góc nghiêng của đường tiếp tuyến với đặc tuyến Vôn-Ampe tại điểm làm việc tĩnh M của điôt (cotg θ2).

Do tính dẫn điện một chiều cần I >> I0 với I

Ri =d U/dI <Ω>

Do tính dẫn điện một chiều nên I >> I0 với U/VT

R0 = VT/I

Ta thấy rằng tại một điểm làm cho việc thì R0 > Ri (vì tất cả góc θ2 > θ1).

Ta thấy rằng tại một điểm có tác dụng việc thì R > R (vì có góc θ > θ ).


Mạch chỉnh lưu

Có nhiều bí quyết phân loại điốt: có thể dựa vào vật liệu chế tạo, vào ứng dụng, vào công nghệ chế tạo, v.v.. Có các loại điốt tiếp mặt, điốt tiếp điểm, điốt chỉnh lưu, điốt ổn áp, điốt bóc sóng, điốt âm tần, điốt cao tần, v.v.. Sau đây ta nói đến một số loại điốt thường sử dụng.


Mạch chỉnh lưu nửa sóng

*
a. Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ với dạng điện áp bên trên tải b. Mạch chỉnh lưu toàn sóng (cả chu kỳ) và dạng điện bên trên tải

Hiện nay điốt chỉnh lưu phổ biến nhất là điốt Silic vì gồm nhiệt độ có tác dụng việc cao. Điốt chỉnh lưu Gemani dùng cho những chỉnh lưu công suất nhỏ. Loại điện chỉnh lưu với điện áp ngược chất nhận được phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ môi trường nên các điốt công suất thường được gắn trên những bộ tỏa nhiệt.

Xem thêm: Review: Davichi ) - Don'T Say Goodbye ( Davichi )

­ Điốt chỉnh lưu Gecmani: Là điốt chế tạo từ chất bán dẫn Ge.

Điốt chỉnh lưu gecmani tất cả dòng điện ngược bão hòa khá nhỏ khoảng vài trăm micrôampe. Điện áp ngược tối đa chất nhận được không vượt vượt 400 V. Đặc tuyến phần ngược gồm đoạn bão hòa và hiện tượng đánh thủng xẩy ra thường là đánh thủng về nhiệt phải đặc tuyến bao gồm đoạn điện trở âm.

Nhiệt độ có tác dụng việc giới hạn của điốt chỉnh lưu Ge là 75°C. Các điốt chỉnh lưu Ge công suất lớn thường phải dùng những phương pháp tỏa nhiệt tốt.

Điện dung của điốt hơi lớn (hàng chục pF) cần điốt Ge thường cần sử dụng ở tần số thấp.

­ Điốt chỉnh lưu Silic: Là những điốt được chế tạo từ chất cung cấp dẫn si mê Phần ngược của đặc tuyến V-A của điốt Si không tồn tại đoạn bão hòa rõ rệt. Điện áp ngược tối đa chất nhận được cao hơn nhiều so với điốt Ge và khi chưa bị đánh thủng thì làm việc tương đối ổn định. Nhiệt độ làm cho việc giới hạn của điốt Silic là 125°C.

Điốt Silic tất cả điện áp đánh thủng có thể lên tới 2500 V với hiện tượng đánh thủng về điện là chủ yếu.

­ Điốt chỉnh lưu đa tinh thể

Là loại điốt được sử dụng khá rộng rãi. Thông thường các điốt này được lắp ghép sẵn theo một sơ đồ nhất định tạo thành các cột chỉnh lưu.

Điốt chỉnh lưu đa tinh thể thường gặp là điốt Sêlen, điốt ôxit đồng.

*
Cấu tạo với hình ảnh một số loại diode bên trên thực tế

Mạch chỉnh lưu cả sóng

Sơ đồ lắp ráp như được chỉ ra ở hình 4.4b. Mạch chỉnh lưu cả sóng chỉnh lưu được cả 2 nửa chu kỳ, mang lại công suất lớn hơn.


Mạch lọc điện áp ra

Sau khi chỉnh lưu, điện áp ra được đưa qua mạch lọc để loại bỏ các tín hiệu quá phạm vi khai thác.


Cơ sở nguyên lý và các chế độ hoạt động

Như đã khảo gần kề ở phần trước, lúc điện thế phân cực nghịch của diode lớn, những hạt tả điện hiện ra dưới tác dụng nhiệt bị điện trường mạnh vào vùng hiếm tăng vận tốc cùng phá vỡ các nối hoá trị trong chất buôn bán dẫn. Cơ chế này cứ chồng chất và sau cuối ta gồm dòng iện ngược rất lớn. Ta nói diode đang ở trong vùng bị phá huỷ theo hiện tượng tu hư hỏng nối P-N.

Ta cũng bao gồm một loại phá huỷ khác bởi vì sự phá huỷ trực tiếp những nối hoá trị dưới tác dụng của điện trường. Sự phá huỷ này có tính hoàn nghịch, nghĩa là lúc điện trường hết tác dụng thì các hóa trị được lập lại, ta gọi hiện tượng này là hiệu ứng Zener.

Hiệu ứng này được ứng dụng để những diode Zener. Bằng phương pháp thay đổi nồng độ chất pha, người ta gồm thể chế tạo được những diode Zener có điện thế Zener khoảng vài ba volt đến vài mặt hàng trăm volt. Để ý là lúc phân cực thuận, đặc tuyến của diode Zener giống hệt đặc tuyến được cần sử dụng của diode Zener là khi phân cực nghịch ở vùng Zener, điện thế ngang qua diode gần như không thay đôi trong những lúc dòng điện qua nó biến thiên một khoảng rộng.


Đặc tính giá trị

Có nhiều mức điện áp ổn áp khác nhau, công suất. Nhị thông số cần để ý quan trung khu đó là:

Điện áp ổn áp Công suất của diode

Các ứng dụng cơ bản

Ứng dụng chính là dùng trong mạch ổn định điện áp (mạch ổn áp)


Cơ sở nguyên lý và những chế độ hoạt động

Phần bên trên ta đã thấy, sự phân bố điện tích dương cùng âm trong vùng hiếm cầm đổi lúc điện thế phân cực nghịch chũm đổi, tạo ra giữa hai đầu diode một điện dung:

CT = |ρQ/ρV| =ε A/Wd

Điện dung chuyển tiếp CT tỉ lệ nghịch với độ rộng của vùng hiếm, tức tỉ lệ nghịch với điện thế phân cực.

Đặc tính trên được ứng dụng để chế tạo diode biến dung nhưng trị số điện dung sẽ thay đổi theo điện thế phân cực nghịch phải còn được gọi là VVC diode (voltage-variable capacitance diode). Điện dung này còn có thể rứa đổi từ 5pF đến 100pF khi điện thế phân cực nghịch cố kỉnh đổi từ 3 đến 25V.

*
Đặc tuyến của diode biến dung

Các ứng dụng cơ bản

Một ứng dụng của diode là dùng nó như một tụ điện cầm đổi. Thí dụ như muốn gắng đổi tần số cộng hưởng của một mạch, người ta ráng đổi điện thế phân cực nghịch của một diode biến dung.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *