Применение PIN-диодов в качестве элементов затухания и переключения

Применение PIN-диодов в качестве элементов затухания и переключения

В статье Макса Пернера, DM2AUO, рассмотрены варианты применения PIN-диодов в качестве элементов затухания и переключения, что стало возможным благодаря их высокому сопротивлению в закрытом состоянии и весьма низкому - в открытом. Так, распространенные PIN-диоды ВА182, ВА282, ВА479, ВА482, ВА679 (SMD) имеют в открытом состоянии сопротивление 0,3...0,5 Ом и мощность рассеивания 1...2.5 Вт. Простейшее применение PIN-диодов может быть в качестве переключателей в последовательной и параллельной схемах (рис.27, сверху и снизу соответственно).

В последовательной схеме диод пропускает сигнал от источника к нагрузке в открытом состоянии при подаче соответствующего напряжения смещения, а в параллельной - в открытом состоянии диод шунтирует источник сигнала, замыкая на общий провод конденсаторы Ск. На рис.28 приведена комбинированная схема переключателя на D1, аналогичного рис.27, и элемента затухания на D2, D3. При подаче смещения в точку А затухание между источником сигнала и нагрузкой минимально. Если в точку В подать >0...+12 В, ток потечет через R1, D2, D3, R2 и в зависимости от его величины будет изменяться сопротивление D2, при этом часть входного ВЧ сигнала замыкается на землю через С4.

Простой переключатель двух ВЧ сигналов показан на рис.29. При переключении этой схемой фильтров, смесителей и т.д. следует учитывать, что в данный момент из двух источников может быть включен только один, а другой должен быть заземлен.

Сопротивление R1 определяется типом PIN-диода. PIN-диоды могут быть использованы как антенные переключатели прием/передача (рис.30).

Обычно между входом приемника и выходом передатчика включается четвертьволновая полосковая линия или аналогичной длины коаксиальный кабель (рис.30, снизу), а на KB - П-образный LC аналог четвертьволновой линии (рис.30, сверху). Значения L и С этой цепочки рассчитываются по формулам:

где Zo - в омах, f - в МГц, L - в мкГн, С - в пФ. При рабочей частоте 28 МГц, сопротивлении 50 Ом получаем L=0,28 мкГн и оба конденсатора по 113,7 пФ. Мощность потерь рассчитывается по формуле:

При выходной мощности 20 Вт, сопротивлении диода D1 в прямом включении 0,5 Ом мощность потерь будет 0,2 Вт. Если КСВ (S) на выходе заметно больше 1, мощность потерь с учетом КСВ (S) можно определить по формуле:

Для приведенного примера при KCB=S=3 можно ожидать мощности потерь 0,45 Вт. Таким образом становится возможным применять в QRP трансиверах широко распространенные PIN-диоды. Применение коммутаторов на PIN-диодах значительно уменьшает время на переключение с приема на передачу, что особенно важно при работе цифровыми видами связи. В режиме приема для устранения интермодуляционных искажений на D2 важно хорошо запереть PIN-диоды, подав отрицательное смещение для схем на рис.30

Автор: Макс Пернер, DM2AUO, «Funkamateur», №10/99, с. 1148, 1149; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.