Mitkä ovat PIN-diodien periaatteet ja sovellukset? (Osa 2)

Tavallinen diodi koostuu PN-liitoksesta. PIN-diodi on PIN-diodi lisäämällä ohut kerros vähän seostettua sisäistä puolijohdetta P- ja N-puolijohdemateriaalien väliin. Intrinsic-kerroksen olemassaolon vuoksi PIN-diodeja käytetään laajalti matalataajuisista korkeataajuisiin sovelluksiin, pääasiassa RF-kentässä, RF-kytkiminä ja RF-suojapiireinä, ja niitä käytetään myös valodiodeina. PIN-diodi sisältää PIN-valodiodin ja PIN-vaihtodiodin.Osallistu 1.

3. PIN-diodi RF-kytkimenä

① Toimintaperiaate

Koska PIN-diodin RF-resistanssi liittyy DC-esijännitevirtaan, sitä voidaan käyttää RF-kytkimenä ja vaimentimena. Sarjan RF-kytkentäpiiri: kun diodi on positiivisesti esijännitetty, se kytketään päälle (oikosulku); Kun diodi on nolla- tai käänteisbiasoitu, kaistanleveyttä voidaan muuttaa: kytkimen korkeinta toimintataajuutta ei rajoiteta, vaan myös alinta toimintataajuutta rajoitetaan, kuten PIN-putki ei voi ohjata DC- tai matalataajuisten signaalien on-off. Kytkimessä on myös ylempi toimintataajuus, johon vaikuttaa putken katkaisutaajuus. Kytkimen taajuuskaistan on oltava mahdollisimman leveä①, koska signaalilähteen taajuusalue levenee ja levenee.

②Suorituskykyparametri

Kytkentävaimennus ja eristys: Insertion vaimennus määritellään signaalilähteen generoimaksi suurimmaksi käytettävissä olevaksi tehoksi P.

Todellisen tehon P suhde kuormaan, joka saadaan kytkimen ollessa päällä, eli P/P. Jos kuorman todellinen teho, kun kytkin on kytketty pois päältä, on P, se edustaa eristystä, joka on kirjoitettu desibeleinä:

Verkkosirontaparametrien määritelmän mukaan on:

Ihanteellinen kytkin:vaimennus on ääretön, kun se kytketään irti, vaimennus on nolla, kun se kytketään päälle, ja näiden kahden suhteen voidaan yleensä vaatia vain mahdollisimman suureksi. Koska PIN-putken impedanssia ei voi pienentää nollaan, eikä sitä voi kasvattaa äärettömään, varsinaisella kytkimellä ei ole ääretöntä vaimennusta, kun se on irrotettu, eikä se ole nolla, kun se kytketään päälle, yleensä vain suhde Näistä kahdesta tulee olla mahdollisimman suuri, kytkimen päälle-pois-vaimennusta kutsutaan kytkentähäviöksi, ja vaimennusta, kun se on irrotettu, kutsutaan eristykseksi, kytkentähäviö ja eristys on kytkimen laadun mittaamisen perusindikaattori. Tavoitteena on suunnitella kytkimiä, joilla on alhainen välityshäviö ja korkea eristys.

Tehokapasiteetti:Kytkimen ns. tehokapasiteetti viittaa mikroaaltotehoon, jonka se kestää maksimissaan. PIN-diodin tehokapasiteettia rajoittavat pääasiassa seuraavat kaksi seikkaa: suurin sallittu virrankulutus putken ollessa päällä; Suurin käänteinen jännite, jonka putki voi kestää, kun se katkaistaan, eli käänteinen läpilyöntijännite. Jos kytkin ylittää nämä rajat työskennellessään, edellinen saa putken lämpötilan nousemaan liian korkeaksi ja palamaan; Jälkimmäinen aiheuttaa vyöhykkeen rikkoutumisen vyöhykkeellä I. Se määräytyy kytkimen päälle- ja pois-tilassa sallitun pienemmän mikroaaltosignaalin tehon mukaan. Epälineaariset efektit suurella teholla (IIP3

Se on myös tärkeä tekijä kytkimen tehossa, erityisesti matkaviestinnän tukiasemissa.

Kuljettajan vaatimukset: PI N -putkikytkimen ja FET-kytkimen ohjainpiiri on erilainen, ensin mainitun on tarjottava virran bias, jälkimmäinen vaatii bias, ajuri on hyvä vai huono on yksi tärkeimmistä kytkentänopeuteen vaikuttavista tekijöistä.

Kytkentänopeus: viittaa päälle- ja poiskytkentänopeuteen, joka on erittäin tärkeä indikaattori nopeissa laitteissa. Nykyinen yhtälö vyöhykkeellä I voidaan luetella seuraavasti:

Vaihtonopeuskasvatetaan luokkaa ns, yleensä käyttämällä PIN-putkea, jossa on erittäin ohut kerros I, koska ohueen kerrokseen I tallennettujen kantoaaltojen määrä on pieni ja kytkentäaika lyhenee huomattavasti, tässä tapauksessa kytkentäaika periaatteessa riippuu kantajasta, joka ylittää I-kerroksen ajan, eikä sillä ole mitään tekemistä kantoaallon käyttöiän kanssa. Kytkentänopeuden parantamiseksi voidaan valita myös lyhyen kantoaallon ikäinen putki lisäämään ohjausvirran pulssiamplitudia, mutta jälkimmäistä rajoittaa PIN-putken maksimiteho ja käänteinen läpilyöntijännite.

Jännitteen seisova aaltosuhde (VSWR):Mikä tahansa komponentti suurtaajuisella signaalikanavalla ei ainoastaan ​​aiheuta välityshäviötä, vaan myös lisää seisovia aaltoja signaalinsiirtolinjalla. Pysyvät aallot muodostuvat lähetettyjen ja heijastuneiden sähkömagneettisten aaltojen häiriöistä, jotka johtuvat usein impedanssieroista järjestelmän eri osissa tai impedanssieroista järjestelmän liitäntäpisteissä.

Vaihtosuhde:Kun PIN-putki ei ota huomioon pakkauksen loisparametreja, sen myötäsuuntainen tila voidaan ilmaista myötäsuuntaisella resistanssilla R1 ja käänteinen tila voidaan ilmaista käänteisellä sarjaresistanssilla R2 ja I-kerroksen kapasitiivisella reaktanssilla jXc sarjassa. . Koska > R2, joten käänteinen tila voidaan approksimoida jXc:llä, kutsumme kahden tilan positiivisen ja negatiivisen impedanssin suhdetta Xc/R1 kytkentäsuhteeksi mitataksemme PIN-kytkimen etuja ja haittoja. Jos kytkentäsuhdetta halutaan nostaa, C:n ja R2:n on oltava suhteellisen pieniä, ja voidaan nähdä, että kytkentäsuorituskyky heikkenee taajuutta kasvatettaessa.

Yhteystiedot:

Jos sinulla on ideoita, ota rohkeasti yhteyttä. Riippumatta siitä, missä asiakkaamme ovat ja mitkä ovat vaatimuksemme, noudatamme tavoitettamme tarjota asiakkaillemme korkeaa laatua, edullisia hintoja ja parasta palvelua.