PIN-diode

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Lagen van een PIN-diode

In 1950 is de PIN-diode uitgevonden door de Japanse wetenschapper Jun-ichi Nishizawa.

Een PIN-diode of p-i-n diode is een type diode waar tussen de hoog gedopeerde p- en n-lagen een bijna ongedopeerde laag toegevoegd is. De naam van deze component is te danken aan de toegevoegde intrinsieke halfgeleider laag, ook wel i-laag genoemd.

Eigenschappen[bewerken]

Door de toevoeging van de i-laag, is de PIN-diode minder geschikt voor gelijkrichting ten opzichte van de normale diode. Echter zorgt deze laag er wel voor dat deze component toepassingen heeft als snelle schakelaar bij hoog frequente schakelingen. Bij lage frequenties werkt een PIN-diode op de zelfde manier als een PN diode waarbij de tussenlaag bij de werking de grootte heeft van de intrinsieke laag. De PIN-diode heeft bij hoge frequenties vergelijkbare eigenschappen als een bijna perfecte lineaire weerstand. Door de hoge frequenties is er onvoldoende tijd om de lading in de intrinsieke laag af te bouwen zodat deze component niet van staat verandert.

RF Schakelaar[bewerken]

Door de PIN-diode in sper aan te sturen, heeft deze een lage capaciteit wat resulteert in een open klem voor hoog frequente signalen. Door de PIN-diode in doorlaatrichting aan te sturen (ordegrootte 1mA), is het vervangschema voor de PIN-diode een laag ohmse weerstand zodat het hoog frequente signaal doorgelaten wordt.

RF SPST met PIN-diode[bewerken]

SPST schakelaar met PIN-diode

Single Pole Single Throw (SPST) switch is een enkelvoudige lijnonderbrekingsschakelaar, beter bekend als de standaard aan/uit lichtschakelaar. Bij hoogfrequente signalen kan een PIN-diode gebruikt worden om deze schakelaar te realiseren. Dit type schakeling werkt door de veranderende weerstandswaarde van de PIN-diode bij veranderende DC aanstuurstromen.

Condensator C1 zorgt ervoor dat enkel de hoge frequenties worden doorgelaten van het inkomend signaal. Met andere woorden, de DC component wordt tegengehouden zodat de PIN-diode niet door de ingang beïnvloed wordt. De spoel L1 zorgt ervoor dat er geen hoog frequente signalen van de RF-in kant worden doorgelaten naar de bron. Spoel L2 blokkeert om dezelfde reden het hoog frequente signaal.

Hierdoor zal de Control bias de instelstroom van de PIN-diode leveren. Door deze instelstroom aan te passen, zal de diode een ander weerstandswaarde krijgen. De instelstroom vloeit vervolgens weg door spoel L2. Wanneer de diode in doorlaatzin wordt aangesloten, zal het hoogfrequente signaal van de ingang aan de uitgang staan. Wanneer de diode niet in doorlaatrichting wordt aangesloten, zal het hoogfrequente ingangssignaal niet door de PIN-diode heengaan waarmee een openschakeling wordt bekomen.

RF Shunt SPST met PIN-diode[bewerken]

Shunt SPST schakelaar met PIN-diode

Een shunt SPST met PIN-diode wordt gebruikt als schakelaar om het hoogfrequente signaal in en uit te schakelen. Bij de shunt SPST zal er geen signaal zijn wanneer de PIN-diode in doorlaatzin wordt geplaatst. De spoel zorgt ervoor dat er geen hoogfrequent signaal de bias in loopt en de condensatoren houden de laag frequente signalen tegen zodat de instelstroom van de PIN-diode niet wordt gewijzigd door het ingangssignaal. Indien de PIN-diode in sper wordt geplaatst, zal de uitgangsspanning onveranderd blijven ten opzichte van de ingangsspanning.

Externe links[bewerken]