PIN结构二极管在高频开关中的应用技术

 1.1基本原理
  PIN二极管可以用作高频开关，它优于简单的PN结二极管。因为在它承受正向电压时，由于存贮作用它能承受大的高频电流；在反向，由于具有宽的I区能承受高的电压，因而能开关高的功率。这时候，它和普通的PN结二极管的不同之处还在于无论在正向还是反向对于大的高频幅度都具有线性的特性，相对于铁氧体开关来说，它具有较快的开关速度和只需要较小的控制功率，图2-1是PIN二极管用作电调谐波段转换的电原理图。当转换电压为正时，有电流if流过PIN管，若If>10mA，则Rf将小于0.7Ω，这时，L2、L3通过PIN管及电容C被短路。当转换电压为负时，二极管阻抗大于20kΩ，L2、L3接入回路。图2-2是PIN二极管用作天线转换开关的电路，用这种二极管使得隔离特性好，插入损耗也小。

  PlN二极管用作微波开关时，高频信号叠加在直流偏压至上，作为好的开关器件，通态应尽量大，这就要求PIN二极管正向阻抗低反向阻抗高。使用较大的正向偏流，选用较大的I区载流子寿命和较小的I区宽度W，均可使正向阻抗降低。
 
  1.2关于开关时间的讨论
  PIN二极管实际上是一种特殊的电荷存贮二极管。当它处于正向导通状态时，希望I层贮存尽可能多的电子和空穴，以使正向阻抗降低的很低。当它处于反向截止状态时，则希望把I层贮存的载流子尽快的消除掉。这就是PIN二极管的开关速度问题。开关速度由开关时间决定，开关时间主要取决于器件从通到关断的关闭时间，即反向恢复时间。要减小反向恢复时间，就要减少正向是的存贮电荷和提高反向时存贮电荷的扫出速度。但是，减少正向时的存贮电荷势必增加正向电阻，所以主要是靠提高反向时的扫出速度来缩短开关时间。而清除I区的存贮电荷有两个途径，一是载流子的复合，二是反向电流的抽取作用。



上一篇：PIN结构二极管的工作原理
下一篇：PIN二极管在高频电子衰减器上的应用