Jakie są zasady i zastosowania diod PIN? (Część 2)

Wspólna dioda składa się ze złącza PN. Dioda PIN jest diodą PIN poprzez dodanie cienkiej warstwy półprzewodnika samoistnego o niskim domieszkowaniu pomiędzy materiałami półprzewodnikowymi P i N. Ze względu na istnienie warstwy wewnętrznej diody PIN są szeroko stosowane, od zastosowań o niskiej częstotliwości do zastosowań o wysokiej częstotliwości, głównie w dziedzinie RF, jako przełączniki RF i obwody zabezpieczające RF, a także jako fotodiody. Dioda PIN zawiera fotodiodę PIN i diodę przełączającą PIN.Weź udział 1.

3. Dioda PIN jako przełącznik RF

①Zasada działania

Ponieważ rezystancja RF diody PIN jest związana z prądem polaryzacji DC, może być używana jako przełącznik RF i tłumik. Obwód przełączający serii RF: gdy dioda jest spolaryzowana dodatnio, jest włączana (zwarcie); Gdy dioda jest spolaryzowana zerowo lub spolaryzowana wstecz, szerokość pasma można zmienić: nie tylko najwyższa częstotliwość robocza przełącznika będzie ograniczona, ale także najniższa częstotliwość robocza będzie ograniczona, na przykład rura PIN nie może kontrolować włączania/wyłączania sygnałów prądu stałego lub sygnałów o niskiej częstotliwości. Przełącznik ma również górną częstotliwość roboczą, na którą wpływa częstotliwość odcięcia lampy. Pasmo częstotliwości przełącznika musi być jak najszersze①, ponieważ pasmo częstotliwości źródła sygnału jest coraz szersze.

②Parametr wydajności

Tłumienie wtrąceniowe i izolacja: Tłumienie wtrąceniowe definiuje się jako maksymalną dostępną moc P generowaną przez źródło sygnału.

Stosunek rzeczywistej mocy P do obciążenia uzyskiwanego przy włączonym przełączniku, czyli P/P. Jeżeli rzeczywista moc na obciążeniu, gdy przełącznik jest wyłączony, wynosi P, reprezentuje to izolację zapisaną w postaci decybeli:

Zgodnie z definicją parametrów rozpraszania sieci są to:

Dla idealnego przełącznika:tłumienie jest nieskończone, gdy jest odłączone, tłumienie wynosi zero, gdy jest włączone, a stosunek tych dwóch może być ogólnie wymagany tylko tak duży, jak to możliwe. Ponieważ impedancja rurki PIN nie może być zredukowana do zera ani nie może być zwiększona do nieskończoności, rzeczywisty przełącznik nie ma nieskończonego tłumienia, gdy jest odłączony, i nie wynosi zero, gdy jest włączony, generalnie tylko stosunek z tych dwóch powinno być jak największe, tłumienie włączania i wyłączania przełącznika nazywane jest tłumieniem wtrąceniowym, a tłumienie, gdy jest odłączony, nazywane jest izolacją, tłumienność wtrąceniowa i izolacja to podstawowy wskaźnik pomiaru jakości przełącznika. Celem jest zaprojektowanie przełączników o niskich stratach wtrąceniowych i wysokiej izolacji.

Moc znamionowa:Tak zwana pojemność mocy przełącznika odnosi się do maksymalnej mocy mikrofal, którą może wytrzymać. Moc diody PIN jest ograniczona głównie dwoma aspektami: maksymalnym dopuszczalnym poborem mocy, gdy świetlówka jest włączona; Maksymalne napięcie wsteczne, które rura może wytrzymać po odcięciu, czyli napięcie wsteczne przebicia. Jeśli przełącznik przekroczy te limity podczas pracy, ten pierwszy spowoduje zbyt wysoki wzrost temperatury w rurze i spalenie; To ostatnie spowoduje lawinowe przebicie w Strefie I. Decyduje o tym mniejsza moc sygnału mikrofalowego dozwolona w stanie włączonym i wyłączonym przełącznika. Efekty nieliniowe przy dużej mocy (IIP3

Jest to również główny czynnik wpływający na moc przełącznika, zwłaszcza w stacjach bazowych komunikacji mobilnej.

Wymagania dotyczące kierowcy: Obwód sterownika przełącznika rurowego PI N i przełącznika FET jest inny, ten pierwszy musi zapewniać prąd polaryzacji, drugi wymaga odchylenia, sterownik jest dobry lub zły jest jednym z głównych czynników wpływających na szybkość przełączania.

Szybkość przełączania: odnosi się do szybkości włączania i wyłączania, co jest bardzo ważnym wskaźnikiem w szybkich urządzeniach. Obecne równanie w strefie I można zapisać w następujący sposób:

Szybkość przełączaniazwiększa się do rzędu ns, zwykle przy użyciu rurki PIN z bardzo cienką warstwą I, ponieważ liczba nośników zapisanych w cienkiej warstwie I jest niewielka, a czas przełączania jest znacznie skrócony, w tym przypadku czas przełączania w zasadzie zależy od przekroczenia przez nośnik czasu I warstwy i nie ma nic wspólnego z czasem życia nośnika. Aby poprawić szybkość przełączania, rurę o krótkiej żywotności można również dobrać tak, aby zwiększyć amplitudę impulsu prądu sterującego, ale ta ostatnia jest ograniczona maksymalną mocą rurki PIN i napięciem wstecznym przebicia.

Współczynnik fali stojącej napięcia (VSWR):Każdy element w kanale sygnałowym o wysokiej częstotliwości nie tylko spowoduje tłumienie wtrąceniowe, ale także spowoduje wzrost fal stojących w linii przesyłowej sygnału. Fale stojące powstają w wyniku interferencji transmitowanych i odbitych fal elektromagnetycznych, co często jest spowodowane niedopasowaniem impedancji w różnych częściach systemu lub niedopasowaniem impedancji w punktach połączeń w systemie.

Współczynnik przełączania:Gdy rurka PIN nie uwzględnia parametrów pasożytniczych opakowania, jej stan przewodzenia można wyrazić rezystancją przewodzenia R1, a stan odwrotny rezystancją szeregową R2 i reaktancją pojemnościową warstwy I jXc, w szeregu . Ze względu na > R2, więc stan odwrotny może być przybliżony przez jXc, nazywamy stosunek dodatniej i ujemnej impedancji dwóch stanów Xc/R1 jako współczynnik przełączania, aby zmierzyć zalety i wady przełącznika PIN. Jeśli współczynnik przełączania ma zostać zwiększony, to C i R2 muszą być stosunkowo małe i można zauważyć, że wydajność przełączania zmniejsza się wraz ze wzrostem częstotliwości.

Informacje kontaktowe:

Jeśli masz jakieś pomysły, możesz z nami porozmawiać. Bez względu na to, gdzie są nasi klienci i jakie są nasze wymagania, będziemy podążać za naszym celem, aby zapewnić naszym klientom wysoką jakość, niskie ceny i najlepszą obsługę.