Apakah kaedah penyelarasan antara diod dan transistor dalam sistem komunikasi?

Perbandingan ciri asas antara diod dan transistor
1. Ciri teras diod
Kekonduksian satu arah: Persimpangan PN mengalir apabila pincang ke hadapan dan dimatikan apabila pincang songsang, dengan penurunan voltan hadapan biasa sebanyak 0.6-0.7V untuk diod silikon.
Ciri bukan linear: Dalam aplikasi frekuensi tinggi-, kapasitansi simpang diod berbeza-beza mengikut voltan, membawa kepada penukaran AM-PM dan herotan antara modulasi.
Ciri hingar rendah: Diod Schottky ialah pilihan pilihan untuk pengesanan dan pencampuran RF kerana voltan penghalangnya yang rendah (0.15-0.3V).
2. Ciri teras transistor
Penguatan semasa: Transistor simpang bipolar (BJT) mengawal arus pengumpul melalui arus asas, dengan keuntungan arus biasa 100-500.
Kawalan voltan: Transistor kesan medan (FET) mengawal arus longkang melalui voltan get dan mempunyai galangan masukan yang tinggi dan ciri penggunaan kuasa yang rendah.
Ciri pensuisan: Rintangan hidup MOSFET boleh serendah m Ω, sesuai untuk-bekalan kuasa pensuisan frekuensi tinggi dan suis RF.
Penyelarasan antara diod dan transistor
1. Operasi kolaboratif dalam litar pengadun
Pembancuh diod seimbang dwi: Ia menggunakan empat diod untuk membentuk struktur gelang, mencampurkan isyarat RF dengan isyarat pengayun tempatan untuk menjana isyarat frekuensi pertengahan. Ciri-ciri tak linear diod adalah kunci untuk mencapai penukaran frekuensi.
Penguat transistor lata: Pada output pengadun, penguat transistor digunakan untuk menguatkan isyarat frekuensi perantaraan dan mengimbangi kehilangan sisipan pengadun diod. Sebagai contoh, dalam jalur frekuensi 3.5GHz, kehilangan sisipan pengadun diod adalah kira-kira 6dB, yang boleh dikompensasikan kepada dalam 1dB melalui penguat transistor.
2. Reka bentuk kolaboratif dalam litar suis RF
Suis diod PIN: menggunakan ciri pengaliran hadapan dan pemotongan belakang diod PIN untuk mencapai kawalan hidup/mati isyarat RF. Dalam jalur frekuensi 3.5GHz, kehilangan pemasukan suis diod PIN boleh serendah 0.3dB, dan pengasingan boleh mencapai 45dB.
Litar pemacu transistor: Dengan mengawal arus pincang diod PIN melalui transistor, pensuisan pantas keadaan suis dicapai. Contohnya, menggunakan MOSFET untuk memacu diod PIN boleh memendekkan masa penukaran kepada dalam 10ns.
3. Aplikasi kerjasama litar pengehad amplitud dan perlindungan
Penghad diod: menggunakan diod PIN atau diod Schottky untuk mengehadkan isyarat gangguan yang kuat dan melindungi litar hiliran. Dalam jalur X-(8-12GHz), ambang had pengehad diod PIN boleh mencapai+20dBm dan masa pemulihan kurang daripada 10ns.
Perlindungan arus lebih transistor: Dalam litar kuasa, transistor digunakan untuk mengesan arus. Apabila arus melebihi ambang, kuasa terputus melalui litar pintasan diod untuk mengelakkan kerosakan peralatan.
4. Pelaksanaan Kolaboratif dalam Litar Logik
Gerbang logik diod: Menggunakan kekonduksian satu arah diod untuk mencapai fungsi logik asas seperti get AND dan get OR. Sebagai contoh, transistor berbilang pemancar boleh bersamaan dengan litar get AND yang terdiri daripada diod, merealisasikan logik dan operasi isyarat input berbilang.
Penguatan dan pembentukan transistor: Pada output get logik diod, penguat transistor digunakan untuk membentuk dan menguatkan isyarat, meningkatkan keupayaan pemanduan. Sebagai contoh, dalam litar logik TTL, peringkat keluaran transistor boleh meningkatkan tahap logik daripada 0.7V kepada 3.3V, meningkatkan keupayaan pemanduan lebih daripada 10 kali ganda.
Analisis kes aplikasi industri
1. 5Hadapan RF stesen pangkalan G-hujung
Reka bentuk pengadun: Pengadun seimbang dua diod digunakan untuk mencampurkan isyarat RF dengan isyarat pengayun tempatan dan mengeluarkan isyarat frekuensi perantaraan. Kuatkan isyarat frekuensi perantaraan melalui penguat transistor, mengimbangi kehilangan sisipan, dan meningkatkan sensitiviti penerima sebanyak 3dB.
Reka bentuk litar suis: Suis diod PIN digunakan untuk mencapai pensuisan antena, dan keadaan suis dikawal oleh litar pemacu MOSFET untuk memendekkan masa penukaran kepada dalam 20ns, memenuhi keperluan pensuisan slot masa 5G NR.
2. Terminal komunikasi satelit
Reka bentuk pengehad: Pengehad diod PIN digunakan untuk melindungi penguat hingar rendah (LNA) dan menghalang isyarat gangguan yang kuat daripada merosakkan LNA. Pemantauan masa nyata status pengehad dicapai melalui litar pengesanan transistor. Apabila pengehad diaktifkan, kuasa penghantaran dilaraskan secara automatik untuk mengelakkan gangguan.
Pengurusan kuasa: Menggunakan bekalan kuasa pensuisan transistor untuk mencapai bekalan kuasa yang cekap, menukar kuasa AC kepada kuasa DC melalui litar pembetulan diod, menyediakan kuasa yang stabil untuk terminal satelit.
3. Sistem radar
Perlindungan penerima: Pengehad diod PIN digunakan untuk melindungi hujung hadapan penerima, menghalang isyarat gema yang kuat daripada merosakkan LNA. Tetapan semula automatik pengehad dicapai melalui litar kawalan transistor, membolehkan penerima memulihkan keadaan kerjanya dengan cepat.
Pemprosesan isyarat: Pengadun diod digunakan untuk mencampurkan isyarat gema sasaran yang diterima dengan isyarat yang dihantar, menghasilkan isyarat frekuensi pertengahan. Perkuat dan tapis isyarat frekuensi perantaraan melalui penguat transistor untuk mengekstrak maklumat sasaran.
https://www.trrsemicon.com/transistor/npn-transistor-2sd669.html