Bài giảng Kỹ thuật điện: Phần 2

Bài giảng Kỹ thuật điện - Phần 2: Hệ thống điện tử tương tự và số, trình bày các nội dung cơ bản: các dụng cụ bán dẫn, transistor lưỡng cực, khối tương tự và khuếch đại thuật toán, điện tử số. Đây là tài liệu tham khảo dành cho sinh viên ngành Điện.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kỹ thuật điện: Phần 2 KỸ THUẬT ĐIỆN Phần 2HỆ THỐNG ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ VÀ SỐ 1HỆ THỐNG ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ VÀ SỐ n CÁC DỤNG CỤ BÁN DẪN n KHUẾCH ĐẠI TRANSITOR n KHỐI TƯƠNG TỰ VÀ KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN n ĐIỆN TỬ SỐ 2 CHƯƠNG 7: CÁC DỤNG CỤ BÁN DẪN1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CHẤT BÁN DẪN, DIODEChất bán dẫn - tồn tại dưới dạng tinh thể rắn. - độ dẫn điện nằm giữa độ dẫn điện chất dẫn điện ́ và cach điện; dải độ dẫn điện nằm trong khoảng 10-6 ®10-5 S/m. - Chất bán dẫn quan trọng nhất là Silic, có hóa trị 4Lỗ trống - khi một điện tử tham gia liên kết hóa trị bị khuyết (bứt ra khỏi liên kết), chỗ khuyết đó được gọi là lỗ trống; lỗ trống mang điện tích dương 31. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CHẤT BÁN DẪN, DIODE 41. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CHẤT BÁN DẪN, DIODE QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪNn Cả lỗ trống và điện tử đều tham gia vào quá trình dẫn điện của chất bán dẫn (lỗ trống và điện tử tự do còn được gọi chung là các hạt dẫn- carriers)n Chiều dòng điện trong chất bán dẫn cùng với chiều chuyển động của các lỗ trống và ngược với chiều chuyển động của các điện tử Chiều dòng điện Chiều dòng điện (a) (b) 51. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CHẤT BÁN DẪN, DIODECHẤT BÁN DẪN THUẦN, CHẤT BÁN DẪN LOẠI P VÀ Nn Chất bán dẫn thuần (không có tạp chất): có ít hạt dẫn, chất cách điện (ở 0K) và dẫn điện kém (ở nhiệt độ phò ng).n Chất bán dẫn không thuần (thêm tạp chất): chứa một số lượng mong muốn các lỗ trống, điện tử tự do.+ Bán dẫn loại P: thêm vào bán dẫn thuần (hóa trị ́ 4)một lượng nhỏ cac tạp chất hóa trị 3 như In, Ga; lỗ trống là hạt dẫn đa số, điện tử là thiểu số+ Bán dẫn loại N: thêm vào bán dẫn thuần (hóa trị 4) ́ một lượng nhỏ cac tạp chất hóa trị 5 như As: điện tử là hat dẫn đa số, lỗ trống là thiểu số ̣ 61. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CHẤT BÁN DẪN, DIODE 7 1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CHẤT BÁN DẪN, DIODE n DIODE BÁN DẪN Tiếp giáp P-N: hình thành khi cho chất bán dẫn P và N tiếp xúc công nghệ với nhau Diode: Tiếp giáp P-N nối với mạch điện ngoài được gọi là diode bán dẫn. Tiếp xúc kim loạiKý hiệu Diode thực Ký hiệu Diode lý tưởng Cấu trúc vật lí củ a Diode 81. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CHẤT BÁN DẪN, DIODEn Đặc điểm1. Khi đặt điện áp V >0, diode được phân cực thuận, quan hệ dò ng điện và điện áp đặt lên Diode là V /hVT I = I S (e -1);VT = 0.025V;h =12. Khi điện áp V1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CHẤT BÁN DẪN, DIODEn Đặc tuyến V-A diode n Đặc tuyến V-A diode lí thực tưởng Phá hong ̉ Dòng điện lớn nhất Phân cực thuận Tắt(OFF) Mở(ON) (Điện áp đánh thủng) Phân cực Đánh ngược thủng ngược Phá hỏng 10 2. MÔ HÌNH TOÁN HỌC DIODE1. Mô hình 1( diode offset)Diode thực được xấp xỉ thành diode lí tưởng mắc nối tiếp với điện áp mở Von : 0.6-0.7 cho diode Si, 0.2-0.3 cho diode Ge Đặc tuyến thực Diode lí tưởng Đặc tuyến xấp xỉ2. Mô hình 2 ( piecewise –linear)Diode thực được xấp xỉ thành diode lí tưởng mắc nối tiếp với điện trở Rf và điện áp mở Von 11 2. MÔ HÌNH TOÁN HỌC DIODE Diode lí tưởng = 1/ R f Độ dốcVÍ DỤ:- Thay Diode thưc ở sơ đồ a bằng diode lí tưởng mắcnối tiếp điện áp mở(ngưỡng) 0.6V được sơ đồ b 12 2. MÔ HÌNH TOÁN HỌC DIODEVÍ DỤ: Diode lí tưởngn ̣ Sử dung định luật LKA cho hai vòng ta được v1 = vD + 0.6+2 và vo = 2n điện áp đặt trên diode là: ...