Комментарии 15
Ещё очен очень много рядом с нами PiN диодов в фоточувствительных сенсорах - матрицах камер/фотоаппаратов. Фоточувствительные ячейки КМОП матриц как раз содержат PiN диод, как элемент "реагирующий" на свет.
Автор, ваша статься очень "зашла", но прошу вас, пожалуйста поскорее переходите к практическим схемам антенных коммутаторов. :)
В таком состоянии диод представляет собой постоянный резистор RS (~1 Ом) для СВЧ-поля
Всё-таки диод взаимодействует не с полем и волнами напрямую, а с током и напряжениями, которые полями наводятся либо уже присутствуют в цепях куда диод подключён. Было бы грамотнее писать 'СВЧ ток'.
Спасибо за гайд по pin-диодам на русском :-)
Очень интересна тема pin-диодов в мощных приложениях и схем драйверов pin-диодов (ну кроме всем известной из книжки Вайсблата).
Я планирую еще 2 части - схемы многоканальных переключателей и их практические примеры. Фазовращателей касаться не планирую. Если у вас есть еще пожелания - постараюсь учесть, пишите.
Ну вот самое главное, что меня всегда заставляет заново всё перечитывать по pin-диодам, это когда требуется использование на высоких мощностях, расчёт для схем последовательного и параллельного включения диодов, даже памятку с формулами себе делал, но забыл, куда её дел) И схемы драйверов: собственно, кроме одной классической из Вайсблата и ещё много откуда, ничего не использую, а хотелось бы некоторого разнообразия, упрощения, увеличения управляющих токов, быстродействия и т.д.
даже памятку с формулами себе делал, но забыл, куда её дел)
Вот эта статья как раз тоже и есть моя памятка. Надеюсь она пригодится и вам. В целом, ее хватает для разработки любого pin-диодного устройства.
И схемы драйверов: собственно, кроме одной классической из Вайсблата и ещё много откуда, ничего не использую, а хотелось бы некоторого разнообразия, упрощения, увеличения управляющих токов, быстродействия и т.д.
Драйвер - это вечная история) и каждый раз как в первый раз. Обычно это полумостовая схема, но каждый раз моменты открытия и закрытия верхнего и нижнего ключей надо подбирать отдельно. Главная проблема в том, что диод закрывается отрицательным напряжением, часто достаточно большим (в отличие от простого модулятора питания, где нижний ключ подключает землю), и коммутация его должна быть достаточно сильно сдвинута от момента закрытия верхнего ключа. Вы итоге надо и ключи не перегреть, и общее быстродействие не сильно испортить. Ну вы, видимо, все эти проблемы тоже знаете )
это ответ для @cismoll
Вот эта статья как раз тоже и есть моя памятка. Надеюсь она пригодится и вам. В целом, ее хватает для разработки любого pin-диодного устройства.
Пригодится безусловно! Спасибо!
Обычно это полумостовая схема, но каждый раз моменты открытия и закрытия верхнего и нижнего ключей надо подбирать отдельно.
Вот про это я прошу вас, если вам это будет не затруднительно, рассказать подробнее. Может быть, сделаете 4-ю часть?
И у меня еще напоследок вопрос, который, возможно, выставит меня не в совсем красивом свете: а чем чревато управление диодами без отрицательного напряжения? Насколько я понимаю, коль скоро заряд в базе не рассосался, это будет приводить к кратковременному прохождению через диод РЧ-сигнала?
Вот про это я прошу вас, если вам это будет не затруднительно, рассказать подробнее. Может быть, сделаете 4-ю часть?
Это не так просто, к сожалению. Я принял к сведению вашу просьбу, но в ближайшее время не обещаю. Я пока занимаюсь четвертой частью, где будут фото и характеристики реальных переключателей.
а чем чревато управление диодами без отрицательного напряжения?
Хороший вопрос, нисколько вас ни в каком свете не выставляет. Тут есть два момента. Первый - база диода это не совсем идеальный диэлектрик, там присутствуют носители заряда, соответственно есть проводимость, пусть и небольшая. Второй момент связан с подачей на диод СВЧ напряжения. Положительная полуволна действует точно так же, как и постоянное прямое смещение - открывает диод, насыщая базу носителями заряда и вызывая протекание прямого тока. Это хорошо для детектора, но плохо для переключателя. При достаточно высокой амплитуде СВЧ напряжения этот ток будет достаточно велик, и так как его ничего ограничивает - он может перегреть и разрушить диод. Поэтому желательно подать на диод отрицательное напряжение такое, чтобы оно в сумме с амплитудой СВЧ напряжения было меньше напряжения открывания диода.
Спасибо за ответ!
Правда, стало ещё менее понятно :-D
Вернее, появился новый вопрос: существует ли критерий для ограничения максимальной мощности РЧ-сигнала, при которой в условии нулевого смещения pin-диод не откроется.
Если я всё верно понимаю, то критерием будет служить напряжение РЧ-сигнала, которое не должно превышать величины потенциального барьера?
Вот, например, Infineon приводит для одного из своих замечательных pin-диодов такую вольт-амперную характеристику:
Честно говоря, я не сильно понимаю, в чём её смысл... Может быть, вы знаете? Что по ней предлагается определять? Хотя косвенно она как будто подтверждает мою догадку о мощности РЧ-сигнала.
Если я всё верно понимаю, то критерием будет служить напряжение РЧ-сигнала, которое не должно превышать величины потенциального барьера?
Вы абсолютно правы. Как только амплитуда СВЧ напряжения превысит потенциальный барьер - диод начнет открываться. И возникает эффект детектирования. Поэтому для детекторов используют диоды Шоттки - у них барьер ниже и, соответственно, они могут детектировать меньшие мощности. Часто еще используют в качестве детекторов диоды с небольшим заранее поданным смещением, как бы уже приоткрытые. Чтобы опять же понизить порог срабатывания.
PIN-диоды для чайников. Часть 1