Bài giảng môn Dụng cụ bán dẫn - Chương 4: Chuyển tiếp PN (PN Junction) - Phần 4 - Hồ Trung Mỹ
Mạch xén (clipper) và mạch hạn biên (limiter)
• Có 3 loại mạch xén:
– Mạch xén trên (mạch xén dương) = Positive clipper
– Mạch xén dưới (mạch xén âm) = Negative clipper
– Mạch xén 2 mức độc lập (mạch xén kết hợp)=Combination clipper
Chú ý: Tổng quát các mạch xén có phân cực
• Mạch hạn biên hay kẹp diode
• Có 3 loại mạch xén:
– Mạch xén trên (mạch xén dương) = Positive clipper
– Mạch xén dưới (mạch xén âm) = Negative clipper
– Mạch xén 2 mức độc lập (mạch xén kết hợp)=Combination clipper
Chú ý: Tổng quát các mạch xén có phân cực
• Mạch hạn biên hay kẹp diode
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng môn Dụng cụ bán dẫn - Chương 4: Chuyển tiếp PN (PN Junction) - Phần 4 - Hồ Trung Mỹ", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
File đính kèm:
- bai_giang_mon_dung_cu_ban_dan_chuong_4_chuyen_tiep_pn_pn_jun.pdf
Nội dung text: Bài giảng môn Dụng cụ bán dẫn - Chương 4: Chuyển tiếp PN (PN Junction) - Phần 4 - Hồ Trung Mỹ
- ĐHBK Tp HCM-Khoa Đ-ĐT BMĐT GVPT: Hồ Trung Mỹ Môn học: Dụng cụ bán dẫn Chương 4 Chuyển tiếp PN (PN Junction) 1
- Các ứng dụng của diode bán dẫn 3
- Sơ đồ khối của một bộ nguồn cấp điện DC Chú thích: • Ac line = đường dây [điện] xoay chiều • Power transformer = biến thế (hay biến áp) công suất • Diode rectifier = Mạch chỉnh lưu dùng diode • Filter = mạch lọc • Voltage regulator = mạch ổn áp 5 • Load = Tải
- Một số hình dạng của Máy biến thế 7
- Các công thức trong mạch chỉnh lưu bán kỳ vs V m sin vs R vi V D0 L i sin với vs > VD0 i rDL R với vs < VD0 i 0 i vv fout f in s π 2π 0 1 2 I I Isin d m DC m 2 0 i i I VR m DC L 0.0 Vp(out) = Vp(in) – 0.7V (diode Si) Vp(out) = ImRL và Vp(in) = Vs VDC = Vp(out)/ = 0.318 Vp(out) 9
- Full –wave rectification 11
- Các công thức trong mạch chỉnh lưu toàn sóng • Giá trị DC hay trung bình Vdc: Vdc = 2Vp/ 0.636 Vp • Tần số ra: fout = 2fin • Xấp xỉ bậc 2: Vp(out) = Vp(in) – 0.7V (diode Si) • Chú ý: Vp(in) = 0.5 V2 (V2 là điện áp ở thứ cấp vì ngõ ra có chấu giữa (center tap)) 13
- Bridge Full –wave rectification 15
- Chỉnh lưu cầu • Chỉnh lưu cầu • So với các mạch chỉnh lưu trước thì mạch này có ưu điểm: – Không cần biến thế có chấu giữa – PIV chỉ bằng phân nửa loại thứ 2 – Số vòng dây ở cuộn thứ cấp cũng giảm phân nửa so với loại thứ 2 17
- So sánh các mạch chỉnh lưu Mạch PIV Điện áp ra Điện áp ra Hiệu Tỉ số chỉnh lưu suất vòng dây đỉnh V0 DC VDC Bán kỳ 2VS VS – VD0 V0/ ~40% N1:N2 Toàn V – V V – V ~90% N :2N sóng S D0 S D0 2V0/ 1 2 Cầu VS – VD0 VS – 2VD0 2V0/ ~80% N1:N2 Chú thích: • Điện áp tại thứ cấp vs V S sin t • VS=điện áp đỉnh của điện áp tại thứ cấp • V0=điện áp đỉnh ở ngõ ra của mạch chỉnh lưu • VD0=VON=V=điện áp dẫn của diode 19 • N1:N2=tỉ số vòng dây của biến thế
- Lọc ngõ ra của mạch chỉnh lưu 21
- Mạch tách sóng đỉnh (Peak Detector) • Mạch tách sóng đỉnh: • Mạch tách sóng đỉnh thực tế: Định nghĩa các tham số • Vr = điện áp gợn đỉnh-đỉnh • IL = dòng điện DC qua tải • T = chu kỳ gợn • C = điện dung của tụ lọc 23
- Mạch tách sóng đỉnh (3) • Với mạch tách sóng đỉnh toàn sóng: (tần số gợn tăng gấp đôi thành 2f) V C p 2 fVr R • Mạch chỉnh lưu bán kỳ chính xác – Siêu diode Mạch Đặc tuyến truyền đạt 25
- Ripple Factor 27
- Mạch ổn áp dùng diode Zener Nguồn Điện trở giới hạn Mạch không ổn dòng nối tiếp ổn áp Tải định Mạch tương đương 29
- Hiệu ứng của điện trở Zener khác zero Mạch tương đương DC Mạch tương đương AC NX: Điện áp gợn trên tải sẽ nhỏ vì điện trở Zener thường rất nhỏ 31
- Voltage Regulator Using the Zener Diode V V (20 5)V I S Z 3 mA S R 5k V 5V I Z 1 mA | I I I 2 mA L R 5k Z S L L For proper regulation, Zener current must be positive. If the Zener current 0. 1 Z V Z Microelectronic Circuit Design 33 McGraw-Hill
- Line and Load Regulation Line regulation characterizes how sensitive the output voltage is to input voltage changes. dV Line Regulation L mV/V dV S R For a fixed load current, Line Regulation = Z R+R Z Load regulation characterizes how sensitive the output voltage is to changes in load current withdrawn from regulator. dV Load Regulation L dI L For changes in load current, Load Regulation R R Z Load regulation is the Thévenin equivalent resistance looking back into the regulator from the load terminals. Microelectronic Circuit Design 35 McGraw-Hill
- Các Mạch xén và hạn biên Đặc tuyến truyền đạt (Clippers and Limiters) - Small Signal Diode ① The positive clipper or * 1N914 : IF = 10mA for 1V 1 0.7V ∴ R = = 30 Ohm Ω B 10mA * Stiff Clipper : 100 RB < RS < 0.01 RL 41
- ④ Biased Clippers 43
- Clipper Circuits using Zener Diodes Zener diode provides a reference voltage of VZ 45
- Clipper applications (2) AM detector 47
- Clampers ① Positive clamper ② - + off + - ① ∴ Vout = VP + VP ② Negative clamper 49
- Mạch nhân điện áp • Thí dụ một số mạch nhân áp: – Nhân đôi điện áp (voltage doubler) – Nhân 3 điện áp (voltage tripler) – Nhân 4 điện áp (voltage quadrupler) – Nhân đôi điện áp toàn sóng (full-wave voltage doubler) 51
- Voltage multipliers (2) D2 VS(pk) Off C1 V D1 V C R S(pk) On C2 2 L IS IL D2 VS(pk) On C1 V D1 V C R S(pk) Off C2 2 L IS VC2=2VS(pk) Operation of half-wave voltage doublers. 53
- Cockcroft-Walton Circuit 55
- Một số ứng dụng cơ bản của diode 57
- Miscellaneous Diode Applications • There are many practical applications for diodes beyond power supplies. • Some of these applications include: – Clipper circuits that serve to protect circuits from damage as a result of over-voltage conditions. – Clippers are common in computer circuits. 69
- Miscellaneous Diode Applications • Diodes can be used to create an RC circuit that has different time constants for charge and discharge. • This principle is called asymmetrical time constants. 71