A PIN használat diódák
A szöveg a munka:
Abstract ötödéves hallgatója B / L Antonov Alekszandr Mihajlovics
Donetsk Nemzeti Egyetem
PIN-dióda - dióda a fajta, ahol a területek között, e (n) és a furat (p) vezetőképesség saját (adalékolatlan, Eng intrinsic.) Semiconductor (i-régió). p és n dotált általában sokkal, mivel gyakran használják ohmikus érintkezésben a fém.
Széles adalékolt i-régiót teszi szegény pin-diódás egyenirányító (dióda rutin használatra), de a másik viszont azt lehet használni a csillapítók (jel csillapító) gyors kapcsolók, fényérzékelők és az elektronika magas feszültséget.
Jellemzően PIN-dióda úgy tervezték, hogy a centiméteres hullámsávot (UHF).
Funkcionális felépítését pin-dióda
Jellemző minőségű pin-dióda megnyilvánul, ha működő erős injekciós módban, amikor az i-régió tele van töltéshordozók az erősen adalékolt n +, illetve p + régiókat, amelyre alkalmazzuk egyenfeszültség torzítást. pin-dióda lehet funkcionálisan képest egy vödör vizet a nyitási oldala - amint a vödröt van töltve az a szint, nyitó - ez szivárogni kezd. Hasonlóképpen, a dióda vezetni kezd aktuális amint a töltéshordozók töltött i-régiót.
Annak a ténynek köszönhetően, hogy az i-régiója nagyon alacsony hordozó koncentrációja, gyakorlatilag nincs rekombinációs folyamatok injektálás alatt. De az előre elfogultság mód, a koncentráció a töltéshordozók által több nagyságrenddel nagyobb, mint az a koncentráció tulajdon.
Alacsony frekvenciákon, a pin-diódák igazak ugyanazokat az egyenleteket, mint a hagyományos. A magas frekvenciákat, pin-dióda viselkedik, mint egy majdnem ideális ellenállás - a jelenlegi-feszültség jelleggörbe (I-V) lineáris még egy nagyon nagy feszültség értékeket. A magas frekvenciákat, a i-régió nagy mennyiségű felhalmozódott töltés, amely lehetővé teszi a dióda működését. Alacsony frekvencián, a töltést a régióban i-rekombináció és a dióda van kapcsolva.
A nagyfrekvenciás impedancia fordítottan arányos a közvetlen átfolyó áram pin-dióda. Így, az ellenállás értéke változtatható széles tartományban - 0,1 ohm 10k - változó az egyenáramú komponens.
A nagy szélességű i-régiót is jelenti, hogy a csap-kapacitás dióda van egy kis fordított előfeszítő.
A tértöltési (SCR), a PIN-dióda-szinte teljesen i-régiót. Összehasonlítva a hagyományos, pin-dióda lényegesen nagyobb SCR amelynek határai kissé eltérnek az alkalmazott zárófeszültség. Ez növeli a hangerőt a félvezető, amely kialakítható elektron - lyuk párok hatása alatt a sugárzás (például optikai - foton). Néhány fotodetektorok, mint a pin-fotodiódák és fototranzisztorok (amelyben a bázis-kollektor illesztés egy PIN-dióda) segítségével PIN-átmenet végrehajtásához az érzékelési funkció.
Tervezésekor egy pin-dióda van kompromisszumot egyrészt, a nagyságát növeljük, i-régió (és így a felhalmozott töltés) lehet elérni a rezisztív viselkedését a dióda alacsonyabb frekvenciákon, de a másik viszont a rekombináció a töltés, és az átmenet a zárt az állam több időre lenne szüksége. Ezért általában pin-dióda minden alkalommal kifejezetten egy adott alkalmazás.
Amikor modellezése áram folyamatokat p-i-N- diódák általában használt, a következő feltételezéseket: a fokozatosság eloszlása a szennyezések a határait a p-i, és a p-n-csomópontok; időtől független és mobilitásának töltéshordozó élettartama azok koncentrációja; dimenziószámcsökkentési diódák geometria.
P-i-n- diódák, amelyek célja a nagy sebességű modulációs mikrohullámú teljesítmény, általában egy vékony bazy: wNemideális átmenetek jellemezve Vp és Bn minőségi tényezők, amelyek bonyolult funkciók a paraméterek p - n - érintkezési felületet és feszültség átmenetek. A növekedést a minőségi tényező a feszültség átmeneteket esik. Ahhoz, hogy csökkentsék a Q tényező is eredményezi elmosódás valós p-I- és a - átmenetek és a jelenléte jelentős koncentráció rekombinációs centrumok.
pin-diódák általában mint átvált rádió - és mikrohullámú áramkörök, csillapítók és fényérzékelők.
A javaslat szerint a pin-diódák vannak osztva:
- keverő (például: 2A101 - 2A109);
- detektor (pl 2A201 - 2A203);
- paraméter (pl: 1A401 - 1A408);
- kapcsolási és korlátozza (pl 2A503 - 2A524);
- és beállítjuk a szorzó (pl 2A601 - 2A613);
- generáló (pl 3A703, 3A705).
A rádiófrekvenciás (RF) és mikrohullámú kapcsolókat.
A nulla vagy fordított előfeszítő pin-dióda alacsony kapacitás. Kisebb mennyiségű kapacitás nem továbbítja a nagyfrekvenciás jelet. Ha egy előre előfeszítő áram 1mA és tipikus pin-dióda ellenállása 1 ohm, ami egy jó vezető az RF útvonalra. Így, pin-dióda lehet használni, mint egy jó RF és mikrohullámú kapcsolókat.
RF relék is használják a kapcsolók, de lassabb sebességgel (kapcsolási idő
10ms), míg, mint a pin-diódák - sokkal gyorsabb (1 ms).
Kapacitás off diszkrét pin-dióda
1pF. Gyakorisággal 320MGts reaktancia ilyen tartály
500Om. A rendszer tervezett 50 Ohm, jelezze gyengülés 20dB, amely egyes alkalmazások nem elég. A igénylő alkalmazásokhoz nagyobb izolációs kapcsolók kaszkád - egy lépcsőzetes 3 diódák biztosít csillapítása 60 dB.
RF és mikrohullámú ellenőrzött csillapítók.
Változtatásával átfolyó áram pin-dióda, akkor gyorsan változtatni a reaktancia.
Nagyfrekvenciákon ellenállása PIN-dióda fordítottan arányos az aktuális. Ennek megfelelően, a PIN-dióda lehet használni, mint egy szabályozható csillapító, például rendszerek amplitúdó modulátorok és szinteltolást.
pin-diódák lehet használni, például egy híd, vagy sönt ellenállás egy hídkapcsolás T csillapító.
pin-diódák néha használják, hogy megvédje a bemenetek a eszközök nagyfrekvenciás mérések. Ha a bemeneti jel kicsi, és a tartományban az elfogadható értékek, a PIN-dióda-kapacitás a kis bevezeti minimális torzítás. Növelésével a jel kimenet és annak megengedhető körét pin-dióda vezetni kezd, és lesz egy ellenállást, a sönt jelet a „föld”.
pin-dióda is alkalmazható hálózati kártyák és kapcsolók optikai szálas kábelekhez. Ezekben az alkalmazásokban, pin-dióda használható fotodióda.
Mivel fotodetektor pin-dióda működő fordított előfeszítő. Ebben az esetben ez a zárt, és nem adja át a jelenlegi (kivéve egy kis szivárgó áram). Foton belép az i-régiót, aminek következtében a képződését elektron-lyuk párok. A töltéshordozók belépő SCR elektromos mező, kezdenek elmozdulni a magasan ötvözött régiók, ami egy elektromos áram, amely lehet detektálni egy külső áramkörrel. A vezetőképesség a dióda hullámhosszától függ, intenzitása és modulációs frekvencia a beeső sugárzás.
Nagysága zárófeszültségét magas értékeket érhet el, így növelve a feszültséget teremt nagyobb területen, amely felhívja a média az SCR-i körzet gyorsabban.
Néhány érzékelők használhatják a hatás lavina szorzás töltéshordozók.
Az egyik csomópontok amatőr adó-vevő egysége sáv sáváteresztő szűrő (DFT). A gyártás a házi adóvevő választottam DPS áramkörkapcsolt pin-diódák. Az alábbi ábra egy sávszűrő devyatidiapazonnogo:
Ha a feszültség a +12 V a pin 1, 8 MHz, a diódák VD1 keresztül VD10 és áram folyik a mintegy 10 mA (meghatározva impedancia térelválasztó 680 ohm). A jel az antenna segítségével egy dióda VD1 szállítjuk egy csatoló tekercs áthalad egy sávszűrő 1, 8 MHz és a keverőbe táplálunk be. A fennmaradó diódák VD2 elektronikus kapcsoló. VD9 és VD11. VD18 zárt zárófeszültség (kb 6V) eredő egész ellenállások, a feszültségosztók. Ez a rendszer lehetővé teszi, hogy kezelni csak a pozitív feszültség.
Egy ilyen kapcsoló biztosítja elválasztást az egyes sáváteresztő szűrők több mint 50 dB-lel. jelveszteség használatakor tekercsek egy 8 mm átmérőjű alkotják 5. 8. 10 dB. A veszteség egy kicsit lehet csökkenteni azáltal, hogy növeli az előre átfolyó áram diódák használata nagyobb átmérőjű tekercsek vagy bemeneti erősítő nagyfrekvenciás veszteségtérítésre.
Antenna switch készül a dióda VD19. Fogadásakor a feszültség a dióda egyenlő 0 V.
OH zárva, és a jelet a bemeneti terminál áthalad az egyik sáváteresztő szűrők. Amikor a transzfer feszültség +12 V VD19 dióda kinyit és ezáltal söntöli a bemenet. Ebben az esetben a jelet a vételi útvonal nem megy át.
1. Bunin SG Yaylenko LP Directory rádióamatőr sonkák. - K. Tehnika 1978.
2. Gorshkov BI Elemei az elektronikus eszközöket. Könyvtárba. - M. Rádió és Hírközlési 1988.