Какви са принципите и приложенията на PIN диодите? (Част 2)

Общият диод се състои от PN преход. PIN диодът е PIN диод чрез добавяне на тънък слой вътрешен полупроводник с ниско допинг между P и N полупроводниковите материали. Поради съществуването на вътрешния слой, PIN диодите се използват широко, от нискочестотни до високочестотни приложения, използвани главно в радиочестотното поле, като радиочестотни превключватели и радиочестотни защитни вериги, а също така използвани като фотодиоди. PIN диодът включва PIN фотодиод и PIN превключващ диод.Вземете част 1.

3. PIN диод като RF превключвател

①Принцип на работа

Тъй като RF съпротивлението на PIN диода е свързано с постоянния ток на отклонение, той може да се използва като RF превключвател и атенюатор. Серия RF превключваща верига: когато диодът е положително предубеден, той се включва (късо съединение); Когато диодът е нулево или обратно предубеден, честотната лента може да се променя: не само най-високата работна честота на превключвателя ще бъде ограничена, но и най-ниската работна честота ще бъде ограничена, като например PIN тръбата не може да контролира включване/изключване на DC или нискочестотни сигнали. Превключвателят има и горна работна честота, която се влияе от граничната честота на тръбата. Честотната лента на превключвателя трябва да бъде възможно най-широка①, тъй като честотната лента на източника на сигнала става все по-широка.

② Параметър на производителността

Вмъкната загуба и изолация: Вмъкнатата атенюация се определя като максималната налична мощност P, генерирана от източника на сигнал.

Съотношението на действителната мощност P към натоварването, получено, когато ключът е включен, т.е. P/P. Ако действителната мощност на товара, когато ключът е изключен, е P, това представлява изолацията, написана под формата на децибели:

Според дефиницията на параметрите на мрежовото разсейване има:

За идеалния превключвател:затихването е безкрайно, когато е изключено, затихването е нула, когато е включено, и съотношението на двете обикновено може да се изисква само да бъде възможно най-голямо. Тъй като импедансът на PIN тръбата не може да бъде намален до нула, нито може да бъде увеличен до безкрайност, действителният превключвател няма безкрайно затихване, когато е изключен, и не е нула, когато е включен, обикновено само съотношението от двете трябва да бъде възможно най-голямо, затихването при включване и изключване на превключвателя се нарича загуба на вмъкване, а затихването, когато е изключен, се нарича изолация, загубата на вмъкване и изолацията е основен индикатор за измерване на качеството на превключвателя. Целта е да се проектират превключватели с ниски загуби на вмъкване и висока изолация.

Мощност:Така нареченият мощностен капацитет на превключвателя се отнася до максималната микровълнова мощност, която може да издържи. Капацитетът на захранване на PIN диода е ограничен основно от следните два аспекта: максималната разрешена консумация на енергия, когато тръбата е включена; Максималното обратно напрежение, което тръбата може да издържи, когато е прекъсната, т.е. обратното пробивно напрежение. Ако превключвателят надхвърли тези граници, когато работи, първият ще доведе до повишаване на температурата в тръбата твърде високо и изгаряне; Последното ще предизвика лавинообразен срив в зона I. Определя се от по-малката мощност на микровълновия сигнал, разрешена във включено и изключено състояние на ключа. Нелинейни ефекти при висока мощност (IIP3

Това също е основен фактор за мощността на комутатора, особено в базовите станции за мобилна комуникация.

Изисквания към драйвера: Веригата на драйвера на превключвателя на тръбата PI N и FET превключвателя е различна, първият трябва да осигури текущо отклонение, последният изисква отклонение, добър или лош драйвер е един от основните фактори, влияещи върху скоростта на превключване.

Скорост на превключване: отнася се до скоростта на включване и изключване, което е много важен показател при бързите устройства. Текущото уравнение в зона I може да бъде изброено, както следва:

Скоростта на превключванесе увеличава до порядъка на ns, обикновено използвайки PIN тръба с много тънък слой I, тъй като броят на носителите, съхранявани в тънкия слой I, е малък и времето за превключване е значително съкратено, в този случай времето за превключване основно зависи от времето на преминаване на носителя през слоя I и няма нищо общо с живота на носителя. За да се подобри скоростта на превключване, тръбата с кратък живот на носителя може също да бъде избрана за увеличаване на амплитудата на импулса на управляващия ток, но последният е ограничен от максималната мощност на PIN тръбата и обратното пробивно напрежение.

Коефициент на стояща вълна на напрежение (VSWR):Всеки компонент във високочестотния сигнален канал не само ще причини загуба на вмъкване, но и ще причини увеличаване на стоящите вълни по линията за предаване на сигнала. Стоящите вълни се образуват от интерференцията на предавани и отразени електромагнитни вълни, което често се причинява от несъответствия на импеданса в различни части на системата или несъответствия на импеданса в точките на свързване в системата.

Коефициент на превключване:Когато PIN тръбата не отчита паразитните параметри на опаковката, нейното право състояние може да бъде изразено чрез предното съпротивление R1, а обратното състояние може да бъде изразено чрез обратното серийно съпротивление R2 и капацитивното реактивно съпротивление на I-слоя jXc, последователно . Поради > R2, така че обратното състояние може да се апроксимира с jXc, ние наричаме съотношението на положителния и отрицателния импеданс на двете състояния Xc/R1 като съотношение на превключване, за да измерим предимствата и недостатъците на PIN превключвателя. Ако коефициентът на превключване трябва да се увеличи, тогава C и R2 трябва да са относително малки и може да се види, че производителността на превключване намалява, когато честотата се увеличи.

Информация за връзка:

Ако имате някакви идеи, не се колебайте да говорите с нас. Без значение къде са нашите клиенти и какви са нашите изисквания, ние ще следваме нашата цел да предоставим на нашите клиенти високо качество, ниски цени и най-доброто обслужване.