TM T T L THUY T V BI T P PH N DIODE MN K THU T I N T

Quan h gi a dng i n v i n p )1( / = TVVS eII

v i: IS: dng i n (ng c) bo ha VT: i n th nhi t : h s th c t , c gi tr t 1 n 2

Hnh 1-1 c tuy n diode phn c c thu n

i n tr AC (i n tr ng)

ImV

IVrD

25=

=

Ngoi rD, cn t n t i i n tr ti p xc ( bulk) rB,th ng c tr s r t nh v c b qua.

i n tr DC

IVRD =

Phn tch m ch DC c diodeTa c th thay th diode trong m ch b i m t ngu n p 0,7V (n u l diode Si) ho c 0,3V (n u l diode Ge) b t c khi no m diode c dng phn c c thu n pha trn i m knee.

Hnh 1-2 Diode phn c c thu n (a) c th thay th b i m t ngu n p (b)

Trang 1/9

V v y, phn tch i n p v dng di n DC trong m ch c ch a diode, ta c th thay th c tuy n V-A nh hnh 1-3.

Hnh 1-3 c tuy n l t ng ha V d 1-1Gi s r ng diode Si trn hnh 1-4 i h i dng t i thi u l 1 mA n m trn i m knee.

Hnh 1-4 (V d 1-1)1. Tr s R l bao nhiu dng trong m ch l 5 mA? 2. V i tr s R tnh cu (1), gi tr t i thi u c a E l bao nhiu duy tr diode trn i m knee?Gi i1. Tr s c a R

=== 8605

7,057,0mA

VVI

VER

2. Gi tr t i thi u c a E mA

RVEI 17,0 =

VVmAE 56,17,01860 =+

Phn tch m ch diode v i tn hi u nh M t cch t ng qut, cc linh ki n th xem xt ho t ng hai d ng: tn hi u nh v tn hi u l n. Trong cc ng d ng tn hi u nh , i n p v dng i n trn linh ki n m t t m r t gi i h n trn c tuy n V-A. Ni cch khc, i l ng V v I r t nh so v i t m i n p v dng i n m linh ki n ho t ng. V d 1-2Gi s r ng diode Si trn hnh 1-5 c phn c c pha trn i m knee v c rB l 0,1, hy xc nh dng i n v i n p trn diode. V th dng i n theo th i gian.

Hnh 1-5 (V d 1-2)Gi iNg n m ch ngu n AC, xc nh dng DC:

mAVI 63,19270

)7,06(=

=

Trang 2/9

Do , i n tr AC l =+=+= 42,11,0

63,192525

mAmVr

ImVr BD

Dng i n AC l][sin37,7

42,1270sin2 mAtt

rRei

D

=

+=

+=

i n p AC l][sin01,0sin2

42,127042,1 Vtte

rRr

vD

DD =

+=

+=

Nh v y dng v p t ng c ng l

][sin01,07,0)(][sin37,763,19)(

VttvmAtti

+=

+=

th dng i n theo th i gian c cho hnh 3-8

Hnh 1-6 Thnh ph n AC thay i 7,37 mA xung quanh thnh ph n DC 19,63mA

ng t i (load line) Ta c th th c hi n vi c phn tch diode v i tn hi u nh b ng cch s d ng hnh v v i c tuy n V-A c a diode. Xt m ch cho hnh 1-7. y chnh l m ch t ng ng v DC c a m ch cho

hnh 1-5 (ng n m ch ngu n p). Ta xem i n p trn diode l V (ch khng l h ng s ).

Hnh 1-7 Dng i n qua diode I v i p p trn diode V Theo nh lu t p Kirchhoff, ta c

VIRE +=Do , quan h gi a dng v p DC trn diode cho b i ph ng trnh

RE

RVI +=

Thay s vo, ta c

0222,0)107,3(2706

2703 +=

+

=

VI

VI

Trang 3/9

Ph ng trnh ny c d ng y=ax+b v th c a n l m t ng th ng c d c (slope) l -1/R v c t tr c I t i i m E/R (v c t tr c V t i i m V o=E). ng th ng ny c g i l ng t i DC (DC Load Line). ng t i DC c a m ch cho hnh 1-7 c v trn hnh 1-8. ng t i ny bi u di n t t c cc t h p c th c c a dng i n qua diode I v i p p trn diode V v i tr s E v R xc nh. Gi tr hi n th i c a I v V ty thu c vo diode c s d ng trong m ch.

Hnh 1-8 ng t i DC c tnh c a ng t i DC l m i t h p c th c c a dng i n I v i n p V c a m ch hnh 1-7 l m t i m n m t i m t n i no trn ng th ng. Cho tr c m t diode c th (m ta bi t c tuy n V-A c a n), m c tiu c a ta l xc nh t h p dng-p hi n th i. Ta c th tm c i m ny b ng cch v ng t i DC trn cng h tr c t a c a c tuy n Vn-Ampe, giao i m c a ng t i DC v c tuy n V-A s cho ta gi tr dng v p qua diode hi n th i. Ph ng trnh c a hai ng ny l

RE

RVI += ( ng t i DC)

)1( / = TVVS eII ( c tuy n V-A c a diode)

Giao i m c a chng c g i l i m tnh Q (Quiescent point) hay cn g i l i m ho t ng c a diode. N i di n cho dng v p DC trong m ch khi ch c ngu n p DC E=6V, hay ni cch khc l khi ngu n p AC trong m ch 1-5 b ng 0.

Hnh 1-9 Giao i m c a ng t i v i c tuy n c a diode (i m Q) xc nh i n p trn diode (0,66 V) v dng i n qua diode (19,8 mA)

L u r ng cc phn tch ta v a lm l d a vo i u ki n ngu n AC c ng n m ch. i m tnh Q cn c g i l i m phn c c (bias point) b i v n i di n cho dng v p trn diode khi n c phn c c b i ngu n DC. Khi xt n c ngu n AC trong m ch hnh 1-5, th i n p t ng c ng l

tEeEtv sin2)( +=+=

Trang 4/9

Nh v y, i n p s thay i theo th i gian v i tr t i thi u l E 2 [V] v t i a l E + 2 [V]. i n p ny s t o ra m t lo t cc ng t i ( c minh h a trn hnh 1-10).

Hnh 1-10 Tc ng c a ngu n AC ln m ch diode c th phn tch theo cch n t o ra m t lo t cc ng t i song song. V i cch ny, ta c th gi tr t i a v

t i thi u c a p v dng.

Phn tch m ch diode v i tn hi u l n Trong m i ng d ng th c t v i tn hi u l n, ta c th xem diode ho t ng hai vng: vng phn c c thu n v vng phn c c ng c (ho c phn c c g n 0V). Khi i n tr c a diode thay i t r t nh n r t l n, th diode ho t r t gi ng v i m t cng t c (switch). M t diode l t ng trong cc ng d ng tn hi u l n c xem l m t cng t c c i n tr b ng khng khi ng v b ng v cng khi h . Nh v y, khi phn tch cc m ch nh v y, ta c th xem diode l m t cng t c c i u khi n b ng i n p, khi phn c c thu n th ng, khi phn c c ng c ho c phn c c v i p g n b ng 0 th h m ch. Ty theo l n c a i n p trong m ch m i n p r i trn diode (0,3 V n 0,7 V) c th b qua hay khng. V d 1-3Gi s diode Si trong m ch hnh 1-11 l l t ng v c V = 0,7 V. Hy xc nh dng i n i(t) v i n p v(t) trn i n tr n u 1. e(t) = 20sint2. e(t) = 1,5sint

Hnh 1-11 (V d 1-3)Gi i

Trang 5/9

Hnh 1-12 Dng v p trn i n tr khi e(t) = 20sint

Hnh 1-13 Dng v p trn i n tr khi e(t) = 1,5sint

Bi t p1-1 S d ng c tuy n V-A hnh 1-14, hy xc nh (b ng hnh v ) gi tr i n tr AC g n ng khi dng qua diode l 0,1 mA. Lm l i v i i n p trn diode l 0,64 V. Diode ny l silicon hay germanium?

Trang 6/9

Hnh 1-14 (Bi t p 1-1)S 320 ; 16 ; silicon.1-2 Xc nh i n tr DC c a diode t i cc i m c ch ra bi t p 1-1. S 5,4 k; 183 1-3 Xc nh (b ng cng th c) i n tr AC g n ng c a diode t i cc i m c ch ra bi t p 1-1 (b qua i n tr bulk).S 260 ; 7,43 1-4 M t diode c dng i n 440 nA ch y t cathode sang anode khi phn c c ng c v i i n p l 8V. Tm i n tr DC c a diode? S 18,18 M1-5 Cho m ch hnh 1-15. Khi ch nh i n tr c gi tr 230 th o c i n p l 0,68 V. Khi ch nh i n tr c gi tr 150 th o c i n p l 0,69 V. Trong c hai tr ng h p, ngu n p DC c nh l 10 V.

a. H i i n tr DC c a diode l bao nhiu m i l n o? b. H i i n tr AC c a diode l bao nhiu khi thay i i n p trn diode t

0,68 V ln 0,69 V?

Hnh 1-15 (Bi t p 1-5)S (a) 36,20 ; 24,01 (b) 1,005 1-6 Cho m ch hnh 1-16. Xc nh i n p r i trn diode v i n tr DC? Bi t r ng i n tr R = 220 v I = 51,63 mA

Hnh 1-16 (Bi t p 1-6)S 0,6414 V; 12,42 1-7 Cho m ch nh hnh 1-17. Cho i n p r i trn diode Si phn c c thu n l 0,7 V v i n p r i trn diode Ge phn c c thu n l 0,3 V. Gi tr ngu n p l 9V.

a. N u diode D 1 v D2 l diode Si. Tm dng I?b. Lm l i cu (a) n u D 1 l Si v D2 l Ge.

Hnh 1-17 (Bi t p 1-7)S (a) 7,6 mA; (b) 8 mA1-8 Cho m ch nh hnh 1-18. Cho diode lo i germanium (i n p r i phn c c thu n l 0,3 V). Hy xc nh sai s ph n trm do vi c b qua i n p r i trn diode khi tnh dng I trong m ch. Bi t r ng p l 3V v i n tr l 470 .

Trang 7/9