Mis vahe on PIN -dioodidel ja Schottky dioodidel RF -süsteemides?

1. PIN -i dioodi ja Schottky dioodi struktuur ja tööpõhimõte
(1) PIN -diood
Pin -diood on spetsiaalne mikrolaine pooljuhtide seade, mis koosneb sisemise I tüüpi pooljuhtide kihist, mis on asetatud tugevalt legeeritud P - tüübi ja n - tüüpi pooljuhtide vahel. See struktuur muudab PIN -dioodide ainulaadsed rakendused elektroonilistes vooluahelates, eriti kõrgetes - sagedustes ja kiiretes lülitusahelates. PIN -dioodide tööpõhimõte põhineb pooljuhtide PN ristmike omadustel ja kahanemispiirkondade moodustumisel. Kui välist pinget puudub, moodustab sisemine piirkond (I piirkond) p - tüübi ja n - tüüpi pooljuhtide vahel, mis on tingitud kahanemispiirkonnaks, mis on tingitud ehitatud - tõttu mõlemal poolel, kus pole peaaegu vabasid vedajaid, millel on peaaegu kõrgeid takistusi. Kui tihvti diood on kallutatud, nõrgendab väline elektriväli ehitatud - elektriväljale, kitsendades kahanemispiirkonda ja võimaldades rohkem kandjaid süstida P- ja N -piirkondadest sisemisse piirkonda, suurendades sisemise piirkonna juhtivust. Kui edasiliikumise pinge suureneb, suureneb süstitud kandjate arv ja ka tihvti dioodi juhtivus suureneb vastavalt. Vastupidiselt kallutatuna suurendab väline elektriväli ehitatud - elektriväljas, laiendades kahanemispiirkonda ja vähendades veelgi vabade kandjate arvu sisemises piirkonnas, mille tulemuseks on pin -dioodi impedantsi suurenemine.
(2) Schottky diood
Schottky diood on pooljuhtide diood, millel on Schottky tõke, ja sõna "Schottky" oma nimel pärineb Saksa füüsikult Walter Schottkylt. Schottky dioode kasutatakse laialdaselt kõrge - sagedusskeemides, kõrgel - kiiruse digitaalskeemides ja elektrienergia elektroonilistel vooluahelatel, mis on tingitud nende suure kiiruse, madala energiatarbimise ja madala pinge langusesse. Schottky dioodide tööpõhimõte põhineb metallide ja pooljuhtide vahelisel kontaktbarjääril. Pooljuhtide poolel oleva kontaktpunkti lähedal asuvas piirkonnas meelitavad pooljuhi elektronid metalli elektronid, moodustades metallist pooljuhi suunas suunatud laengu akumuleerumiskihi. See laengu akumuleerumiskiht loob potentsiaalse languse metalli ja pooljuhtide vahel, põhjustades nende kahe vahelise pinge suuremat kui toiteallika pinge. Kuna pinge jätkub, moodustub metalli ja pooljuhi vahelise kontaktpunkti Schottky tõke. Kui pinge üle Schottky barjääri teatud määral langeb, muutub Schottky barjääri vastupanu väga kõrgeks, muutes voolu läbivaatamise võimatuks. Kui pinge üle Schottky tõkke suureneb, väheneb takistus järk -järgult ja vool järk -järgult suureneb. Seetõttu on Schottky dioodide omadus ühesuunaline juhtivus, mis võimaldab ainult voolu voolu vooludest katoodile voolata.
2. PIN -dioodide ja Schottky dioodide jõudlusomadused RF -süsteemides
(1) PIN -diood
Muutuv impedantsi karakteristik: Kui PIN -diood on kallutatud, suureneb kandetihedus I kihis, mille tulemuseks on seadme impedantsi vähenemine. Vastupidise kallutatuse ajal on I kihis sisalduvad laengukandjad ammendunud, mille tulemuseks on seadme impedants suurenemine. See muutuv impedantsi karakteristik võimaldab PIN -dioode kasutada reguleeritavate summutuste, lülitite, faasivahetuse, modulaatorite ja muuna.
Kiire lülitusomadused: kuigi tihvti dioodil on lai I kiht ja madal dopingukontsentratsioon, mille tulemuseks on pikem kandja transiitiaeg ja nõuab stabiilse olekuni jõudmist, kui nad vahetavad edasisi kallutatuse ja tagurpidi kallutatuse vahel, on selle lülituskiirus endiselt kiirem kui mõned teised mikrolaine lülitid.
Suure võimsuse töötlemisvõimalus: PIN -dioodid taluvad suure võimsusega sisendeid, mis annab neile eelise kõrge - toite mikrolaineahelate ja juhtimissüsteemide korral.
Lineaarsus: mõnes rakenduses on oluline parameeter ka pin -dioodide lineaarsus. Projekteerimis- ja tootmisprotsesside optimeerimisega saab konkreetsete rakendusnõuete täitmiseks saavutada kõrge lineaarsusega tihvtide dioodid.
(2) Schottky diood
Madal edasiliikumispinge langus: Schottky dioodide ettepoole suunatud pinge langus on tavaliselt madalam kui tavalistel PN -ristmike dioodidel (umbes 0,2 V kuni 0,5 V), mis vähendab energiatarbimist ja parandab tõhusust.
Kiire lülituskiirus: Schottky dioodid on enamuse kandjaseadmed, millel puudub vähemuste kandjate salvestusmõju, seega on nende lülituskiirus äärmiselt kiire ja sobib kõrgeks - sagedusahelateks ja kiirete lülitusrakenduste jaoks.
Kõrgsageduslikud omadused: Schottky dioodidel on head sagedusomadused ja kõrge lõigatud - väljalülitussagedus. Kõrgetes - sagedusskeemides on Schottky dioodidel kiire sagedusreaktsioon, muutes need sobivaks kõrgeks - sagedusrakenduste jaoks, näiteks kõrge - kiiruse digitaalhetked ja RF -ahelad.
Madal lekkevool: Schottky dioodide lekkevool on suhteliselt madal, mis tähendab, et väljalülitamisel voolab peaaegu voolu, vähendades sellega energiakadu.
3. PIN -dioodide ja Schottky dioodide rakendusstsenaariumid RF -süsteemides
(1) PIN -diood
RF -lüliti: PIN -dioodide rakendamine RF -lülitites on selle üks olulisemaid stsenaariume. RF -signaalide sisse- ja teevaliku juhtimiseks kasutatakse RF -lülitid. RF -lülitite põhikomponendina kontrollivad PIN -dioodid RF -signaale, muutes nende eelarvamuste pinget. Seda tüüpi lüliti eelised on kiire reageerimise, madala kadu ja kõrge isolatsiooni eelised ning seda kasutatakse laialdaselt traadita suhtluses, radarisüsteemides ja muudes väljades.
Modulaator: modulaatoris kasutatakse tihvti dioodi madala - sagedussignaalide moduleerimiseks kõrgele - sagedus kandjatele. Muutes PIN -dioodi eelarvamuste pinget või voolu, on võimalik kande amplituudi modulatsioon. Seda modulatsioonimeetodit kasutatakse laialdaselt traadita sidesüsteemides, näiteks FM -levi, televisioonisignaali edastamine jne.
Suitnupp: RF -signaalide tugevuse reguleerimiseks kasutatakse pin -dioodide summutit. Ühendades mitu pin -dioodi järjestikku või paralleelselt ja kontrollides nende eelarvamuste pinget, on võimalik RF -signaalide muutuv sumbumine saavutada. Seda summutit kasutatakse sidesüsteemides vastuvõtuseadmete kaitsmiseks tugevate signaalide häirete eest ning seda saab kasutada ka signaali võimenduse ja tasakaalu reguleerimiseks.
Fotodetektor: PIN -i fotodode kasutatakse fotodetektoritena optiliste signaalide teisendamiseks optiliste sidesüsteemide elektrilisteks signaalideks. Selle kõrge tundlikkus ja madala müraomadused muudavad pin -fotododed võtmekomponendiks kõrgel - kiirkiudu optiliste sidesüsteemidega.
(2) Schottky diood
Kõrgsageduslik parandus: Schottky dioodid soositakse rektifitseerimisahelates kõrgelt edasiliikumise languse tõttu (tavaliselt vahemikus 0,15 V kuni 0,45 V). Võrreldes traditsiooniliste PN -ristmike dioodidega võivad Schottky dioodid märkimisväärselt vähendada energiakaotust ja parandada tõhusust. Näiteks toiteallikate ja adapterite vahetamisel kasutatakse Schottky dioode sageli kõrge - sageduse parandamiseks, et parandada muundamise efektiivsust ja vähendada soojuse genereerimist.
Signaali eraldamine: toitehaldusrakendustes muudab Schottky dioodide madal tagasipöördumisaeg (tavaliselt ainult vähesed nanosekundid) need ideaalseks kõrgeks - sageduseks. Näiteks DC - alalisvoolu muundurid ja akulaadijad saavad Schottky dioodid tõhusalt vähendada lülituskadusid ja tagada suurema muundamise efektiivsuse. Lisaks kasutatakse pöördkaitsevastastes vooluringides sageli Schottky dioode, et vältida vastupidise toiteallika põhjustatud vooluringi kahjustusi.
Toitekaitse: digitaalse loogikaahela korral on Schottky dioodide kiire lülituskiirus nende peamine eelis. Kõrgetes - kiiruseloogikaahelates kasutatakse klambi dioodidena Schottky dioode, et vältida ülepinge põhjustatud loogikataseme vigu. Näiteks saavad Schottky dioodid arvutites ja kommunikatsiooniseadmetes tagada signaali edastamise terviklikkuse ja stabiilsuse, vähendades andmevigade esinemist.
RF -detektorid, mikserid ja modemid: Schottky dioodid kasutatakse laialdaselt ka raadiosagedus- ja mikrolaineahelates. Madala ristmiku mahtuvuse ja kiire reageerimise omaduste tõttu kasutatakse Schottky dioode tavaliselt raadiosagedusdetektorites, mikserites ja modemites. Traadita sideseadmetes saavad Schottky dioodid saavutada kõrge - kiirusesignaalide täpse töötlemise ja süsteemi üldise jõudluse parandamiseks.
4. RF -süsteemides PIN -dioodide ja Schottky dioodide valimisel arvestatavate tegurid
(1) jõudlusnõuded
Valige RF -süsteemi konkreetsete jõudlusnõuete põhjal sobiv dioodi tüüp, näiteks töösagedus, energia töötlemise võime, lineaarsus jne. Kui süsteem nõuab suure võimsuse töötlemise võimalust ja head lineaarsust, võivad PIN -dioodid olla parem valik; Kui süsteemil on kõrged nõuded sagedusomaduste ja lülituskiiruse osas, on Schottky dioodidel rohkem eeliseid.
(2) kulutegurid
Erinevat tüüpi dioodidel võib olla kulude erinevused. Koosoleku jõudlusnõuete eeldusel on vaja arvestada kuluteguritega ja valida kõrgeima kuluga dioodi - efektiivsusega.
(3) Usaldusväärsuse nõuded
Mõne RF -süsteemi jaoks, mis nõuab suurt usaldusväärsust, näiteks satelliitide suhtlus, radaride tuvastamine jne, on vaja valida kõrge töökindlusega dioodid. Arvesse tuleb võtta selliseid tegureid nagu dioodide kvaliteet, eluiga ja stabiilsus.
(4) Pakendid ja soojuse hajumine
Oma ainulaadse struktuuri tõttu vajavad Schottky dioodid suurema töötemperatuuri ja vooludega toimetulemiseks tavaliselt suuremat pakendamist või soojuse hajumise mõõtmeid. Valimisel on vaja kaaluda dioodi pakendivormi ja soojuse hajumise mahtu, et tagada selle stabiilne töö RF -süsteemides.
https://www.trrsemicon.com/diode/smd/smd {2} }diode/sod {4 }123-switching-diode-1n4148w.html