2. Energy Band Models
Хагас дамжуулагч
Дамжуулагч материалын Тусгаарлагч материалын материалын энергийн
энергийн бүсэн загвар энергийн бүсэн загвар бүсэн загвар
Band gap ≈ 0eV Band gap ≈ 8eV Band gap ≈ 1eV
Semiconductor types Ch.5
Дулааны үйлчлэлээр Si Si Si Si Дулааны үйлчлэлээр Si Si Si Si
сугарсан электрон сугарсан электрон
Сугарсан электроны Сугарсан электроны
у р р
үлдээсэн зай буюу нүх Si Si P Si үлдээсэн зай буюу нүх Si Si Al Si
P Si P Si Si Si Al Si Si
Al
Донор Фосфорын атомаас Акцептор Хөнгөн цагааны атомын
үлдсэн чөлөөт электрон дутуу электроны нүх
_ _ _ + + +
_ _ _ + + +
_ _ _ N-төрөл Р-төрөл
+ + +
_ _ _ Negative
Negati e Positive
Positi e + + +
_ _ _ to + + +
Rt
Thermoresistor
3. P-N Junction Ch.5
IP-N
IF-MAX !
V
(
I F = I 0 e V / VT − 1 )
Ω
V mA
VR-MAX
OFF 10A
0 VF VP-N
!
+ + + _ _ _
+ + + _ _ _
P төрөл
P-төрөл _ _ _ N төрөл
N-төрөл
10A + + + _ _ _
UNFUSED + + + _ _ _
AC/DC
V Ω mA + + +
Range
!
1000Vp-p COM _ _ _
MAX + + + _ _ _
+ + + _ _ _
+ + + _ _ _
+ + + _ _ _
+ + +
Цэнэг зөөгчгүй ядуурсан үе
Energy Band Models
Р төрлийн хагас N төрлийн хагас
дамжуулагчийн дамжуулагчийн
энергийн бүсэн загвар энергийн бүсэн загвар
Р-N шилжилтийн
энергийн бүсэн загвар
4. P-N Junction diode Ch.5
P-төрөл + + + _ _ _ N-төрөл
V + + + _ _ _
+ + + _ _ _
+ + + _ _ _
+ + + _ _ _
Ω
V mA Дамжуулагч хөлнүүд
OFF 10A Анод Катод
+ _
Гүйдлийн чиг
атод
10A
UNFUSED
AC/DC
V Ω mA
Range
!
1000Vp-p COM
MAX
P-N Junction diode Ch.5
P-төрөл + + + _ _ _ N-төрөл
V + + + _ _ _
+ + + _ _ _
+ + + _ _ _
+ + + _ _ _
Ω
V mA Дамжуулагч хөлнүүд
OFF 10A Анод Катод
+ _
Гүйдлийн чиг
атод
10A
UNFUSED
AC/DC
V Ω mA
Range
!
1000Vp-p COM
MAX
5. P-N Junction diode Ch.5
ID
IF-MAX V
R= Тогтмол гүйдлийн эсэргүүцэл
Т й й
I I
ΔV V − VF
rd = = Дифференциал эсэргүүцэл
ΔI I − IF
IF
0 VF V VD
0.7V 10V
+ _ _ +
B + D B D
R 9.3V R 0V
10V 10V
+
Forward and reverse biasing
Power dissipation on diode Ch.5
6. Half wave rectifiers Ch.5
Tr V
VOUT
V~ I D VIIP
II RL VRP
0 t
Half wave rectifier Quiz: VIIP-VRP=? (≈0.7V)
Tr V V~
VOUT
D + C
V~ I II RL
VRP VO
0 t
Half wave rectifier with filter Capacitor
Quiz: fV~=? (50Hz)
τ = RL ⋅ C
Full wave rectifiers Ch.5
Tr VOUT V~
V
D1 + C
II RL
V~ I VRP VO
II
D2 0 t
Quiz: fV~=? (100Hz)
Transformer based full wave rectifier
with filt Capacitor
ith filter C it
Tr V
I
VIIP
V~ I II VOUT VRP
RL 0 t
D1-D4
Diode bridge based full wave rectifier
Quiz: VIIP-VRP=? (≈1.4V)
7. Rectifier as detector of AM Ch.5
Piezo speaker
Voltage multipliers Ch.5
Tr 2VP 2VP
C1 Tr C2 + C4 +
D1 +
V~ I II VP
V~ I II
RL 2VP
+ C2 + +
VP
D2 C1 C3 D1-D4
VP 2VP
Voltage doubler Voltage multiplier
25,000V !
8. Diode and battery Ch.5
0.7V
0 7V
10V
B + D CIR1 B + F CIR1
10V 9.3V 10V D
A Á
D1
+VCC
B + D2 CIR1
Pulse shapers Ch.5
VIN VOUT +5V
D
R
D
VIN VOUT
VIN VOUT R
R 20V 5.7V
D
VIN VOUT
R
D
20V
2.1V
VIN VOUT
D
R C
+V
D L
S
9. Special diodes Ch.5
ZENER DIODE
IF
VLIM
VZ VREG
RLIM
VR IZMIN VF VUR
IT IZ IL RL
ΔV
ΔI D
IT = I Z + I L
IZMAX V LIM VUR − V Z I ZMIN + I ZMAX
PMAX IR R LIM = = IZ =
IT IZ + IL 2
Low power High power
Special diodes Ch.5
ZENER DIODE
VLIM
VUR=13 5V
=13.5V RLIM
VREG
VREG=5V VUR
IL=0.35A IT IZ IL RL
IT = I Z + I L D
VZ=5.1V
IZ=0.4A V LIM VUR − V Z
R LIM = =
IT IZ + IL
RLIM=?
Mobile phone charger from car battery
PL = 5.1V ⋅ 0.35 A = 1.79W
13 .5V − 5.1V 8.4V
R LIM = = = 11 .2Ω
0.35 A + 0.4 A 0.75 A PZ = 5.1V ⋅ 0.4 A = 2.04W
PRLIM = 8.4V ⋅ 0.75 A = 6.3W
PL
Eff =
ff 100 % = 21 .4%
PZ + PRLIM
10. Special diodes Ch.5
SCHOTTKY DIODE
VF=0 15 0 46V
=0.15-0.46V VR=upto 200V
Low power High power Small-area Schottky diodes
200 kHz to 2 MHz up to 5 GHz
Special diodes Ch.5
TUNNEL DIODE
11. Special diodes Ch.5
VARACTOR DIODE
Special diodes Ch.5
PHOTO DIODE
Photoconductive
Photovoltiac
12. Special diodes Ch.5
LIGHT EMITTING DIODE
Special diodes Ch.5
LIGHT EMITTING DIODE
13. Зөвлөмж: Дараагийн лекцинд ирэхээсээ
! өмнө номын 6-р бүлгийг уншиж ир.
! Гэрийн даалгавар (Бүл.5): Next week!
Company LOGO
