Jaké jsou principy a aplikace PIN diod? (Část 2)

Běžná dioda se skládá z PN přechodu. PIN dioda je PIN dioda přidáním tenké vrstvy vnitřního polovodiče s nízkým dopováním mezi polovodičové materiály P a N. Vzhledem k existenci vnitřní vrstvy jsou PIN diody široce používány, od nízkofrekvenčních po vysokofrekvenční aplikace, používané hlavně v RF poli, jako RF spínače a RF ochranné obvody a také používané jako fotodiody. PIN dioda obsahuje PIN fotodiodu a PIN spínací diodu.Zúčastněte se 1.

3. PIN dioda jako RF spínač

① Princip činnosti

Protože RF odpor PIN diody souvisí se stejnosměrným předpětím, lze ji použít jako RF spínač a útlum. Sériový RF spínací obvod: když je dioda kladně vychýlena, je zapnuta (zkrat); Když je dioda nulová nebo obrácená, lze šířku pásma změnit: nejen nejvyšší pracovní frekvence spínače bude omezena, ale také nejnižší pracovní frekvence bude omezena, jako například, že trubice PIN nemůže ovládat on-off stejnosměrných nebo nízkofrekvenčních signálů. Spínač má také horní pracovní frekvenci, která je ovlivněna mezní frekvencí elektronky. Frekvenční pásmo přepínače musí být co nejširší①, protože frekvenční pásmo zdroje signálu je čím dál tím širší.

②Parametr výkonu

Vložný útlum a izolace: Vložný útlum je definován jako maximální dostupný výkon P generovaný zdrojem signálu.

Poměr skutečného výkonu P k zátěži získané při zapnutém spínači, tedy P/P. Pokud je skutečný výkon na zátěži při vypnutém spínači P, představuje to izolaci, zapsanou ve formě decibelů:

Podle definice parametrů rozptylu sítě existují:

Pro ideální přepínač:útlum je nekonečný, když je odpojen, útlum je nulový, když je zapnutý, a poměr obou lze obecně požadovat jen co největší. Vzhledem k tomu, že impedanci PIN trubice nelze snížit na nulu, ani ji nelze zvýšit na nekonečno, skutečný spínač nemá nekonečný útlum, když je odpojen, a není nulový, když je zapnutý, obecně pouze poměr z těch dvou by měl být co největší, útlum vypínače při zapnutí a vypnutí se nazývá vložný útlum a útlum při rozpojení izolace, vložný útlum a izolace je základním ukazatelem měření kvality výhybky. Cílem je navrhnout spínače s nízkými vložnými ztrátami a vysokou izolací.

Kapacita napájení:Takzvaná výkonová kapacita spínače se vztahuje k maximálnímu mikrovlnnému výkonu, který snese. Výkonová kapacita PIN diody je omezena především následujícími dvěma aspekty: maximální povolená spotřeba energie při zapnuté elektronce; Maximální zpětné napětí, které elektronka vydrží, když je odříznuta, to znamená zpětné průrazné napětí. Pokud spínač při práci překročí tyto limity, způsobí, že teplota v trubici stoupne příliš vysoko a spálí se; Ten způsobí lavinový průraz v zóně I. Je určen menším výkonem mikrovlnného signálu povoleným v zapnutém a vypnutém stavu spínače. Nelineární efekty při vysokém výkonu (IIP3

Je také hlavním faktorem výkonu přepínače, zejména v základnových stanicích mobilní komunikace.

Požadavky na řidiče: Okruh budiče trubkového spínače PIN N a spínače FET je odlišný, první musí poskytovat proudové zkreslení, druhý vyžaduje zkreslení, budič je dobrý nebo špatný je jedním z hlavních faktorů ovlivňujících rychlost spínání.

Rychlost spínání: označuje rychlost zapínání a vypínání, což je u rychlých zařízení velmi důležitý ukazatel. Současná rovnice v zóně I může být uvedena takto:

Rychlost přepínáníje zvýšena na řád ns, obvykle pomocí PIN trubice s velmi tenkou vrstvou I, protože počet nosičů uložených v tenké vrstvě I je malý a doba sepnutí se výrazně zkrátí, v tomto případě doba sepnutí v podstatě závisí na nosiči překračujícím čas I vrstvy a nemá nic společného s životností nosiče. Pro zlepšení rychlosti spínání lze také zvolit trubku s krátkou životností nosiče pro zvýšení amplitudy impulsu řídicího proudu, ale ta je omezena maximálním výkonem PIN trubice a zpětným průrazným napětím.

Poměr stojatých vln napětí (VSWR):Jakákoli složka na kanálu vysokofrekvenčního signálu nejen způsobí vložný útlum, ale také způsobí zvýšení stojatých vln na přenosové lince signálu. Stojaté vlny jsou tvořeny interferencí vysílaných a odražených elektromagnetických vln, která je často způsobena impedančními nesoulady v různých částech systému nebo impedančními nesoulady v místech připojení v soustavě.

Přepínací poměr:Když PIN trubice nebere v úvahu parazitní parametry pouzdra, její dopředný stav může být vyjádřen propustným odporem R1 a zpětný stav může být vyjádřen zpětným sériovým odporem R2 a kapacitní reaktance I-vrstvy jXc v sérii . Vzhledem k > R2, takže reverzní stav lze aproximovat pomocí jXc, nazýváme poměr kladné a záporné impedance dvou stavů Xc/R1 jako spínací poměr, abychom změřili výhody a nevýhody PIN přepínače. Pokud se má spínací poměr zvýšit, pak C a R2 musí být relativně malé a je vidět, že spínací výkon se při zvýšení frekvence snižuje.

Kontaktní informace:

Pokud máte nějaké nápady, neváhejte se na nás obrátit. Bez ohledu na to, kde jsou naši zákazníci a jaké jsou naše požadavky, budeme sledovat náš cíl poskytovat našim zákazníkům vysokou kvalitu, nízké ceny a nejlepší služby.