Giáo trình phân tích các loại diode thông dụng trong điện trở hai vùng bán dẫn p1

Tham khảo tài liệu 'giáo trình phân tích các loại diode thông dụng trong điện trở hai vùng bán dẫn p1', kỹ thuật - công nghệ, điện - điện tử phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình phân tích các loại diode thông dụng trong điện trở hai vùng bán dẫn p1 Giáo trình phân tích các loại diodeiáo trình Linh Kiện Điện Tử G thông dụng trong điện trở hai vùng bán dẫn Khi diode được dùng với nguồn tín hiệu xoay chiều tín hiệu biên độ lớn, kiểu mẫu tín hiệu nhỏ không thể áp dụng được. vì vậy, người ta dùng kiểu mẫu một chiều tuyến tính. Kết quả là ở nữa chu kỳ dương của tín hiệu, diode dẫn và xem như một ngắt điện đóng mạch. ở nửa chu kỳ âm kế tiếp, diode bị phân cực nghịch và có vai trò như một ngắt điện hở mạch. Tác dụng này của diode được gọi là chỉnh lưu nửa sóng (mạch chỉnh lưu sẽ được khảo sát kỹ ở giáo trình mạch điện tử). Đáp ứng trên chỉ đúng khi tần số của nguồn xoay chiều VS(t) thấp-thí dụ như điện 50/60Hz, tức chu kỳ T=20ms/16,7ms-khi tần số của nguồn tín hiệu lên cao (chu kỳ ở hàng nano giây) thì ta phải quan tâm đến thời gian chuyển tiếp từ bán kỳ dương sang bán kỳ âm của tín hiệu. Khi tần số của tín hiệu cao, điện thế ngõ ra ngoài bán kỳ dương (khi diode được phân cực thuận), ở bán kỳ âm của tín hiệu cũng qua được một phần và có dạng như hình vẽ. Chú ý là tần số của nguồn tín hiệu càng cao thì thành phần bán kỳ âm xuất hiện ở ngõ ra càng lớn. vS(t) vS(t) t(ms) t(ms) vL(t) vL(t) t(ms) t(ms) Hình 26 Hiệu ứng này do điện dung khuếch tán CD của nối P-N khá lớn khi được phân cực thuận (CD có trị từ 2000pF đến 15000pF). Tác dụng của điện dung này làm cho diode không thể thay đổi tức thời từ trạng thái dẫn sang trạng thái ngưng dẫn mà phải mất đi một thời gian (thường được gọi là thời gian hồi phục, kiểu mẫu diode phải kể đến tác dụng của điện dung của nối. rB rd rB rr K A K A Phân cực thuận Phân cực nghịch CT CD Trang 51 27 Hình Biên soạn: Trương Văn Tám Giáo trình Linh Kiện Điện Tử rB: Điện trở hai vùng bán dẫn P và N rd: Điện trở động của nối P-N khi phân cực thuận (rất nhỏ) CD: Điện dung khuếch tán rr: Điện trở động khi phân cực nghịch (rất lớn) CT: Điện dung chuyển tiếp Để thấy rõ hơn thời gian hồi phục, ta xem đáp ứng của diode đối với hàm nấc (dạng sóng chữ nhật) được mô tả bằng hình vẽ sau. vS(t) vf i + Vd - 0 t + RL Vs(t) -v r - vd 0,7V t 0 -Vr id Vf if = RL t I0 0 ir − Vr ir = Hình 28 RL tr Thông thường, giá trị của tr có thể thay đổi từ nhỏ hơn 1 nano giây đến xấp xĩ 1µs. Hiệu ứng của tr trên diode chỉnh lưu (sóng sin) được diễn tả như hình sau. Người ta nhận thấy rằng, có thể bỏ qua thời gian hồi phục trên mạch chỉnh lưu khi tr Giáo trình Linh Kiện Điện Tử vS(t) vS(t) T=10tr T=2tr t ...