
簡述PIN型二極管基礎(chǔ)知識(shí)
發(fā)布時(shí)間:2019-04-29 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】普通的二極管由PN結(jié)組成。在P和N半導(dǎo)體材料之間加入一薄層低摻雜的本征(Intrinsic)半導(dǎo)體層,組成的這種P-I-N結(jié)構(gòu)的二極管就是PIN 二極管。
普通的二極管由PN結(jié)組成。在P和N半導(dǎo)體材料之間加入一薄層低摻雜的本征(Intrinsic)半導(dǎo)體層,組成的這種P-I-N結(jié)構(gòu)的二極管就是PIN 二極管。正因?yàn)橛斜菊鳎↖ntrinsic)層的存在,PIN 二極管應(yīng)用很廣泛,從低頻到高頻的應(yīng)用都有,主要用在RF領(lǐng)域,用作RF 開關(guān)和RF保護(hù)電路,也有用作光電二極管(PhotoDiode)。PIN 二極管包括PIN光電二極管和PIN開關(guān)二極管。

微波開關(guān)利用PIN管在直流正-反偏壓下呈現(xiàn)近似導(dǎo)通或斷開的阻抗特性,實(shí)現(xiàn)了控制微波信號(hào)通道轉(zhuǎn)換作用。 PIN 二極管的直流伏安特性和PN結(jié)二極管是一樣的,但是在微波頻段卻有根本的差別。由于PIN 二極I層的總電荷主要由偏置電流產(chǎn)生。而不是由微波電流瞬時(shí)值產(chǎn)生,所以其對(duì)微波信號(hào)只呈現(xiàn)一個(gè)線性電阻。此阻值由直流偏置決定,正偏時(shí)阻值小,接近于短路,反偏時(shí)阻值大,接近于開路。因此PIN 二極對(duì)微波信號(hào)不產(chǎn)生非線性整流作用,這是和一般二極管的根本區(qū)別,所以它很適合于做微波控制器件。
因此,可以把PIN二極管作為可變阻抗元件使用。它常被應(yīng)用于高頻開關(guān)(即微波開關(guān))、移相、調(diào)制、限幅等電路中。
工作原理
因?yàn)?PIN二極管的射頻電阻與直流偏置電流有關(guān),所以它可以用作為射頻開關(guān)和衰減器。串聯(lián)射頻開關(guān)電路:當(dāng)二極管正偏時(shí),即接通(短路);當(dāng)二極管零偏或者反偏時(shí),不僅開關(guān)的最高工作頻率會(huì)受到限制,最低工作頻率也會(huì)受到限制,如PIN管就不能控制直流或低頻信號(hào)的通斷。受管子截止頻率的影響,開關(guān)還有一個(gè)上限工作頻率。要求開關(guān)的頻帶盡量寬,因?yàn)樾盘?hào)源的頻帶越來越寬。
特性
加負(fù)電壓(或零偏壓)時(shí),PIN管等效為電容+電阻;加正電壓時(shí),PIN管等效為小電阻。用改變結(jié)構(gòu)尺寸及選擇PIN二極管參數(shù)的方法,使短路的階梯脊波導(dǎo)的反射相位(基準(zhǔn)相位)與加正電壓的PIN管控制的短路波導(dǎo)的反射相位相同。還要求加負(fù)電壓(或0偏置)的PIN管控制的短路波導(dǎo)的反射相位與標(biāo)準(zhǔn)相位相反(-164°~+164°之間即可)。
考慮參數(shù)
1. 插入損耗:開關(guān)在導(dǎo)通時(shí)衰減不為零,稱為插入損耗
2. 隔離度:開關(guān)在斷開時(shí)其衰減也非無窮大,稱為隔離度
3. 開關(guān)時(shí)間: 由于電荷的存儲(chǔ)效應(yīng),PIN管的通斷和斷通都需要一個(gè)過程,這個(gè)過程所需時(shí)間
4. 承受功率: 在給定的工作條件下,微波開關(guān)能夠承受的最大輸入功率
5. 電壓駐波系數(shù): 僅反映端口輸入,輸出匹配情況
6. 視頻泄漏
7. 諧波: PIN二極管也具有非線性,因而會(huì)產(chǎn)生諧波,PIN開關(guān)在寬帶應(yīng)用場合,諧波可能落在使用頻帶內(nèi)引起干擾。 開關(guān)分類:反射式和吸收式, 吸收式開關(guān)的性能較反射式開關(guān)優(yōu)良。
特別推薦
- 差分振蕩器設(shè)計(jì)的進(jìn)階之路:性能瓶頸突破秘籍
- 電感技術(shù)全景解析:從基礎(chǔ)原理到國際大廠選型策略
- 線繞電感技術(shù)全景:從電磁原理到成本革命
- 新思科技:通過EDA和IP助力中國RISC-V發(fā)展
- 安謀科技CEO陳鋒:立足全球標(biāo)準(zhǔn)與本土創(chuàng)新,賦能AI計(jì)算“芯”時(shí)代
技術(shù)文章更多>>
- 360采購幫開店流程詳解:解鎖AI廠長分身,實(shí)現(xiàn)7×24小時(shí)獲客
- 毫米級(jí)電源革命:三款旗艦LDO如何重塑終端供電格局?
- 共模電感技術(shù)深度解析:噪聲抑制、選型策略與原廠競爭格局
- 再創(chuàng)佳績!貿(mào)澤電子2024年狂攬全球制造商25+項(xiàng)頂尖代理大獎(jiǎng)
- 磁珠電感、磁環(huán)電感與色環(huán)電感:電磁濾波世界的三重變奏曲
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索