Kaip naudoti diodus galios apribojimui RF grandinėse?

1. Pagrindinis diodo galios apribojimo principas
Netiesinės diodų charakteristikos
Pagrindinė diodo savybė yra jo netiesiniame volto ampero charakteristikoje, o tai reiškia, kad santykis tarp srovės ir įtampos nėra tiesiog linijinis. Kai nukreiptas į priekį, diodas vykdo ir srovė greitai padidėja didėjant įtampai; Kai atvirkštinis poslinkis yra išjungtas, diodas yra išjungtas, tik labai maža atvirkštinė nuotėkio srovė. Ši netiesinė charakteristika leidžia diodams pasiekti galios apribojimą įvesties signalams RF grandinėse.
Laidumo ir ribos mechanizmas
Kai įvesties signalo galia yra maža, diodas yra supjaustytame - išjungtoje būsenoje ir signalas gali sklandžiai praeiti; Kai įvesties signalo galia viršija tam tikrą ribą, diodas pradeda vykdyti, jo ekvivalentinis pasipriešinimas mažėja, o kai kurie signalai nukreipiami, taip ribojant išėjimo signalo galią. Šis mechanizmas leidžia diodui automatiškai sureguliuoti savo laidumo būseną, atsižvelgiant į įvesties signalo galios lygį, pasiekiant dinaminį galios apribojimą.
Įgyvendinimo galios apribojimo metodas
Yra du pagrindiniai būdai, kaip įgyvendinti diodų galios apribojimą: vienas yra naudoti netiesines diodų charakteristikas automatiškai atlikti, kai signalo galia viršija slenkstį, ribojant išėjimo galią; Kitas būdas yra valdyti diodo šališkumo įtampą per išorinę grandinę, todėl jis yra atliekamas arba nutraukiamas tam tikrame galios diapazone, taip siekiant tiksliai valdyti išėjimo galią.
2. Diodo galios ribojančios grandinės projektavimo taškai
Diodų pasirinkimas
Diodų pasirinkimas yra labai svarbus diodų galios ribojančiose grandinėse. Būtina pasirinkti diodus su tinkamais parametrais, tokiais kaip priekinė įtampa, įvertinta įtampa ir maksimali atvirkštinė srovė, kad būtų užtikrintas stabilus veikimas ir efektyvus galios apribojimas grandinėje. Tuo tarpu taip pat reikia atsižvelgti į diodo dažnio atsako charakteristikas, kad būtų užtikrintas įprastas jo veikimas RF dažnio diapazone.
Šališkumo grandinės dizainas
Šalimo grandinė yra svarbus diodo galios ribojančios grandinės komponentas, kuris suteikia tinkamą šališkumo įtampą diodui atlikti ar nukirpti tam tikrame galios diapazone. Išplėstinių grandinių projektavimas turi būti išsamiai apsvarstyti tokius veiksnius kaip grandinės stabilumas, patikimumas ir energijos suvartojimas. Įprastas šališkumo grandines apima fiksuotos šališkumo grandinės, savęs šališkumo grandinės ir kt.
Atitikimo grandinės dizainas
RF grandinėse signalo suderinimas yra labai svarbus energijos perdavimui ir grandinės veikimui. Todėl, esant diodų galiai ribojančioms grandinėms, būtina suprojektuoti tinkamas atitikimo grandines, kad būtų užtikrintas varžos atitikimas tarp diodo ir priekinio - galo ir užpakalinės - galų grandinių, mažinant signalo atspindį ir nuostolius. Atitinkančių grandinių dizainas paprastai priima tinklo struktūras, tokias kaip L - tipas, t - tipas, arba π - tipas.
Šilumos dizainas
Dėl šilumos, kurią sukuria diodai laidumo metu, būtina suprojektuoti pagrįstą šilumos išsklaidymo struktūrą, kad būtų užtikrinta, jog diodai nebus pažeisti dėl operacijos perkaitimo. Šilumos išsklaidymo dizaine gali būti naudojami šilumos kriauklės, ventiliatoriai ir kiti metodai, norint pasirinkti tinkamą šilumos išsklaidymo sprendimą pagal konkrečius taikymo scenarijus.
3. Diodo galios ribojančių grandinių taikymo scenarijai
Ryšių sistema
Ryšių sistemose diodų galios ribojančios grandinės dažniausiai naudojamos norint apsaugoti siųstuvus ir imtuvus nuo pažeidimų, kuriuos sukelia per dideli signalai. Pavyzdžiui, bazinėje stotyje diodų galia ribojanti grandinė gali apriboti siųstuvo išėjimo galią, kad ji neviršytų vardinės vertės ir sugadintų įrangą; Imtuve diodų galios ribojanti grandinė gali apriboti įvesties signalo galią, kad jis netaptų per didelis ir prisotintų priekinį - imtuvo stiprintuvą.
Radaro sistema
Radarų sistemose diodų galios ribojančios grandinės dažniausiai naudojamos radaro siųstuvams ir imtuvams apsaugoti nuo aukšto - galios signalų poveikio. Radaro siųstuvas sukuria aukštą - galios RF signalus veikimo metu, o diodų galios ribojanti grandinė gali apriboti šių signalų galią, kad būtų išvengta siųstuvo galios stiprintuvo pažeidimo; Tuo tarpu imtuve diodų galios ribojanti grandinė taip pat gali apriboti aido signalo galią, kad apsaugotų jautrius imtuvo komponentus.
Elektroninė karo sistema
Elektroninėse karo sistemose diodų galios ribojančios grandinės dažniausiai naudojamos elektroninės karo įrangos apsaugai nuo pažeidimų, kuriuos sukelia aukštas priešo - galios trukdžių signalai. Elektroninės atsakomosios priemonės įrangai reikia gauti ir apdoroti daugybę priešo signalų eksploatavimo metu. Diodų galios ribojanti grandinė gali apriboti šių signalų galią, kad jie nebūtų per dideli ir trukdytų ar sugadina įprastą elektroninės atsakomybės priemonės veikimą.
4. Optimizavimo strategija diodų galios ribojimo grandinei
Priimti daugialypę - lygio apribojimo struktūrą
Siekiant pagerinti galios apribojimo tikslumą ir diapazoną, galima priimti daugialypę - lygio apribojimo struktūrą. Daugybėje - lygio apribojimo struktūroje keli diodai yra kaskadiniai ir kiekvienas diodas yra atsakingas už skirtingų galios diapazonų ribojimą. Tokiu būdu, kai įvesties signalo galia viršija tam tikrą slenkstį, atitinkamas diodas pradeda vykdyti, ribodamas išvesties signalo galią; Didėjant įvesties signalo galiai, vėlesni diodai taip pat atliks nuosekliai, toliau ribodami išvesties signalo galią.
Įveskite grįžtamojo ryšio kontrolę
Norint pagerinti galios apribojimo stabilumą ir patikimumą, galima įvesti grįžtamojo ryšio valdymą. Grįžtamojo ryšio valdyme, aptikus išvesties signalo galią ir palyginus jį su nustatyta verte, diodo šališkumo įtampa arba laidumo būsena koreguojama atsižvelgiant į palyginimo rezultatą ir taip siekiant tiksliai valdyti išėjimo galią.
Naujų diodų prietaisų priėmimas
Nuolat plėtojant puslaidininkių technologijas, toliau atsiranda naujų tipų diodų įrenginių. Šie nauji diodų prietaisai turi tokių pranašumų kaip didesnė galios talpa, mažesnis laidumo nuostoliai ir greitesnis atsako greitis, o tai gali dar labiau pagerinti galios apribojimo veikimą ir efektyvumą. Todėl, esant diodų galiai ribojančioms grandinėms, galima atsižvelgti į šiuos naujus diodų įrenginius, siekiant optimizuoti grandinės našumą.
Optimizuokite grandinės išdėstymą ir laidus
RF grandinėse grandinės išdėstymas ir laidai yra labai svarbūs signalo perdavimui ir grandinės veikimui. Todėl, esant diodų galiai ribojančioms grandinėms, reikia suprojektuoti grandinės išdėstymą ir laidus pagrįstai, kad būtų sumažintas signalo trukdžiai ir nuostoliai. Pavyzdžiui, norint optimizuoti grandinės išdėstymą ir maršrutą, galima naudoti daugialypį - sluoksnio PCB plokštės dizainą, pagrįstą komponentų padėties išdėstymą ir laidų ilgio sutrumpinimą.
https://www.trrsemicon.com/diode/smd [[2} į}DIODE/zener{ [3} }diode{ [4} }zmm2v4.html