Lession 3 : Diode
1/72
Nội dung
3.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của điốt bán dẫn
3.2 Các tham số chính của điốt bán dẫn
3.3 Sơ đồ tương đương của điốt bán dẫn
3.4 Một số ứng dụng phổ biến của điốt bán dẫn
2/72
3.1
Light Emitting Diode
3/72
Figure 1: Closeup of a
diode, showing the
square shaped
semiconductor crystal
Figure 2: Various
semiconductor
diodes. Bottom: A
bridge rectifier
4/72
Figure 3: Structure of a
vacuum tube diode
5/72
Phân loại diode
6/72
Tiếp giáp PN
7/72
8/72
Dòng khuếch tán Ikt
• Do chênh lệch nồng độ hạt dẫn giữa hai phía của
khu vực mặt ghép PN: pp >> pn và nn >> np nên
xảy ra quá trình khuyếch tán lỗ trống từ bán dẫn P
sang bán dẫn N và điện tử từ N sang P tạo thành
dòng khuyếch tán Ikt
• Ikt = Ipkt + Inkt : dòng của hạt dẫn đa số
9/72
Điện thế tiếp xúc Utx
10/72
Điện thế tiếp xúc Utx
11/72
Utx
• Do tồn tại lớp điện tích kép Q, hình thành một điện
thế tiếp xúc Utx tại vùng tiếp giáp. Giá trị Utx tính
theo công thức sau:
• Với chất bán dẫn
•
Ge: Utx 0,3V
Si:
Utx 0,7V
• Itrôi = In trôi + I p trôi : dòng của hạt dẫn thiểu số
• I = Ikt - I trôi = 0 : ?
12/72
Phân cực cho diode
13/72
Đặc tuyến V-A
14/72
Đặc tuyến V-A
•
•
•
•
•
•
•
•
UD
I=Is[exp( mU )
T
-1]
UD : điện áp đặt vào điốt D
UT : thế nhiệt (=KT/q)
Is : dòng điện ngược bão hòa
m : hệ số tỷ lệ (1÷2)
K=1,38.10-23J/oK
q= 1,6.10-19 C
rD =m.UT/ID
15/72
16/72
3.2 Các tham số chính
•
•
•
•
•
Các tham số giới hạn
Các tham số điện
Các tham số cơ khí
Các hộ đặc tuyến đường cong tham số
www.datasheetcatalog.com
17/72
Các tham số giới hạn
18/72
3.3 Sơ đồ tương đương của điốt
• Điốt lý tưởng
ID
A
0
UD
• D DLT nếu:
Umth >> UD0
Rt + Rth >>rD
fmax cña §iot >> fth
19/72
DLT
K
Sơ đồ tương đương ở tần số thấp
20/72
Sơ đồ tương đương ở tần số thấp (2)
21/72
Ví dụ : VD
22/72
Ví dụ 2 : VD
23/72
Bài tập
24/72
Các kiểu sơ đồ tương đương
25/72