PIN Diyotların İlkeleri ve Uygulamaları Nelerdir? (Bölüm 2)

Ortak bir diyot, bir PN bağlantısından oluşur. Bir PIN diyodu, P ve N yarı iletken malzemeler arasına ince bir düşük katkılı İçsel yarı iletken tabakası ekleyerek bir PIN diyotudur. İçsel katmanın varlığı nedeniyle, PIN diyotları, düşük frekanstan yüksek frekanslı uygulamalara kadar yaygın olarak kullanılır, esas olarak RF alanında, RF anahtarları ve RF koruma devreleri olarak kullanılır ve ayrıca fotodiyotlar olarak da kullanılır. PIN diyotu, PIN fotodiyodu ve PIN anahtarlama diyodunu içerir.1. bölümü al.

3. RF anahtarı olarak PIN diyotu

①Çalışma prensibi

PIN diyodunun RF direnci, DC öngerilim akımıyla ilişkili olduğundan, bir RF anahtarı ve zayıflatıcı olarak kullanılabilir. Seri RF anahtarlama devresi: diyot pozitif kutuplandığında açılır (kısa devre); Diyot sıfır taraflı veya ters taraflı olduğunda, bant genişliği değiştirilebilir: sadece anahtarın en yüksek çalışma frekansı sınırlanmakla kalmaz, aynı zamanda en düşük çalışma frekansı da sınırlandırılır, örneğin PIN tüpü kontrol edemez. DC veya düşük frekanslı sinyallerin açılıp kapanması. Anahtar ayrıca tüpün kesme frekansından etkilenen bir üst çalışma frekansına sahiptir. Anahtarın frekans bandının mümkün olduğu kadar geniş olması gerekir① çünkü sinyal kaynağının frekans bandı gittikçe genişliyor.

②Performans parametresi

Ekleme kaybı ve izolasyon: Ekleme zayıflaması, sinyal kaynağı tarafından üretilen maksimum kullanılabilir güç P olarak tanımlanır.

Gerçek güç P'nin anahtar açıkken elde edilen yüke oranı, yani P/P. Anahtar kapatıldığında yük üzerindeki gerçek güç P ise, desibel şeklinde yazılan izolasyonu temsil eder:

Ağ saçılma parametrelerinin tanımına göre şunlar vardır:

İdeal anahtar için:zayıflama, bağlantısı kesildiğinde sonsuzdur, açıldığında zayıflama sıfırdır ve ikisinin oranının genellikle yalnızca mümkün olduğu kadar büyük olması istenebilir. PIN tüpünün empedansı sıfıra düşürülemediğinden ve sonsuza kadar yükseltilemediğinden, gerçek anahtarın bağlantısı kesildiğinde sonsuz zayıflama olmaz ve açıldığında sıfır olmaz, genellikle sadece oran ikisinin mümkün olduğu kadar büyük olması gerekir, anahtarın açma-kapama zayıflamasına ekleme kaybı, bağlantısı kesildiğinde zayıflamaya izolasyon, ekleme kaybı ve izolasyon, anahtarın kalitesini ölçmenin temel bir göstergesidir. Amaç, düşük ekleme kayıplarına ve yüksek izolasyona sahip anahtarlar tasarlamaktır.

Güç kapasitesi:Anahtarın sözde güç kapasitesi, dayanabileceği maksimum mikrodalga gücünü ifade eder. PIN diyodunun güç kapasitesi esas olarak aşağıdaki iki hususla sınırlıdır: tüp açıldığında izin verilen maksimum güç tüketimi; Tüpün kesildiğinde dayanabileceği maksimum ters gerilim, yani ters kırılma gerilimi. Anahtar çalışırken bu sınırları aşarsa, ilki borudaki sıcaklığın çok yükselmesine ve yanmasına neden olur; İkincisi, Bölge I'de çığ düşmesine neden olacaktır. Anahtarın açık ve kapalı durumunda izin verilen daha küçük mikrodalga sinyal gücü ile belirlenir. Yüksek güçte doğrusal olmayan etkiler (IIP3

Ayrıca özellikle mobil iletişim baz istasyonlarında anahtarın gücünde önemli bir faktördür.

Sürücü Gereksinimleri: PI N tüp anahtarının ve FET anahtarının sürücü devresi farklıdır, birincisinin akım biası sağlaması gerekir, ikincisi bias gerektirir, sürücünün iyi veya kötü olması anahtarlama hızını etkileyen ana faktörlerden biridir.

Anahtarlama hızı: Hızlı cihazlarda çok önemli bir gösterge olan açma kapama hızını ifade eder. Bölge I'deki mevcut denklem şu şekilde sıralanabilir:

anahtarlama hızıgenellikle çok ince bir I katmanına sahip bir PIN tüpü kullanılarak ns mertebesine yükseltilir, çünkü ince I katmanında depolanan taşıyıcıların sayısı küçüktür ve anahtarlama süresi büyük ölçüde kısalır, bu durumda, temel olarak anahtarlama süresi I katmanı zamanını geçen taşıyıcıya bağlıdır ve taşıyıcı ömrü ile hiçbir ilgisi yoktur. Anahtarlama hızını iyileştirmek için, kontrol akımının darbe genliğini artırmak için kısa taşıyıcı ömrü olan boru da seçilebilir, ancak ikincisi, PIN tüpünün maksimum gücü ve ters arıza voltajı ile sınırlıdır.

Gerilim duran dalga oranı (VSWR):Yüksek frekanslı sinyal kanalındaki herhangi bir bileşen, yalnızca ekleme kaybına neden olmakla kalmayacak, aynı zamanda sinyal iletim hattındaki duran dalgaların artmasına da neden olacaktır. Duran dalgalar, genellikle sistemin farklı bölümlerindeki empedans uyumsuzluklarından veya sistemdeki bağlantı noktalarındaki empedans uyumsuzluklarından kaynaklanan, iletilen ve yansıyan elektromanyetik dalgaların girişimiyle oluşur.

Anahtarlama oranı:Bir PIN tüpü, paketin asalak parametrelerini dikkate almadığında, ileri durumu, ileri direnç R1 ile ifade edilebilir ve ters durum, ters seri direnç R2 ve seri I-katmanı kapasitif reaktansı jXc ile ifade edilebilir. . > R2 nedeniyle, ters durum jXc ile yaklaşık olarak tahmin edilebilir, PIN anahtarının avantajlarını ve dezavantajlarını ölçmek için iki durumun pozitif ve negatif empedans oranını Xc/R1 anahtarlama oranı olarak adlandırırız. Anahtarlama oranı artırılacaksa C ve R2 nispeten küçük olmalıdır ve frekans arttıkça anahtarlama performansının düştüğü görülmektedir.

İletişim bilgileri:

Herhangi bir fikriniz varsa, bizimle konuşmaktan çekinmeyin. Müşterilerimiz nerede olursa olsun ve gereksinimlerimiz ne olursa olsun, müşterilerimize yüksek kalite, düşük fiyatlar ve en iyi hizmeti sunma hedefimizi takip edeceğiz.