كيف تحقق الثنائيات التثبيت الجهد في أنظمة الاتصالات؟

1 ، المبدأ الأساسي لدائرة مشبك الصمام الثنائي
يتمثل جوهر دائرة مشبك الصمام الثنائي في استخدام الموصلية أحادية الاتجاه للثنائي للحد من جهد الإشارة داخل نطاق مستوى محدد مسبقًا. عندما يكون الصمام الثنائي متحيزًا للأمام ، فإنه يسمح للتيار بالمرور ، وانخفاض الجهد عبر الصمام الثنائي صغير نسبيًا (حوالي 0.7 فولت لثنائيات السيليكون) ؛ عندما يكون الصمام الثنائي متحيزًا عكسيًا ، فإنه لا يجري التيار تقريبًا ويظهر حالة مقاومة عالية. من خلال تصميم الدائرة بشكل معقول ، يمكن أن يدير الصمام الثنائي عندما يتجاوز جهد الإشارة نطاق الإعداد المسبق ، وبالتالي تثبيت الجهد على مستوى آمن.
2 ، هيكل وآلية العمل لدائرة مشبك الصمام الثنائي
دائرة المشبك الإيجابية
تهدف دائرة المشبك الإيجابية إلى تثبيت الذروة السلبية للإشارة عند مستوى الصفر أو مستوى إيجابي معين. يتضمن هيكلها الأساسي الصمام الثنائي ، والمكثف ، ومقاوم الحمل. عندما تكون إشارة الإدخال دورة نصف سلبية ، يتم تشغيل الصمام الثنائي ويشحن المكثف عبر الصمام الثنائي إلى قيمة الذروة لإشارة الدخل (ناقص انخفاض جهد الصمام الثنائي). عندما تدخل إشارة الدخل إلى دورة النصف الإيجابي ، يتم إيقاف تشغيل الصمام الثنائي ويظل المكثف مشحونًا. يتم تثبيت جهده مع الدورة النصف الإيجابية لإشارة الدخل ، بحيث يتم تثبيت الذروة السلبية لإشارة الخرج على مستوى صفر أو مستوى موجب مسبقًا.
دائرة المشبك السلبية
دائرة المشبك السلبية ، من ناحية أخرى ، تشبث الذروة الإيجابية للإشارة عند مستوى الصفر أو مستوى سلبي معين. مبدأ عمله يشبه درجة دائرة المشبك الإيجابية ، لكن اتجاه الصمام الثنائي معاكس. عندما تكون إشارة الدخل في دورة النصف الموجب ، يجري الصمام الثنائي ويتقدم المكثف إلى قيمة ذروة إشارة الدخل (ناقص انخفاض الجهد الصمام الثنائي). عندما تدخل إشارة الدخل إلى دورة النصف السلبي ، يتم إيقاف الصمام الثنائي ، ويتم فرض جهد المكثف مع دورة النصف السلبي لإشارة الدخل ، بحيث يتم تثبيت القيمة الذروة الإيجابية لإشارة الخرج على مستوى صفر أو مستوى سلبي مسبق.
3 ، اختيار المعلمة الرئيسية لدائرة مشبك الصمام الثنائي
اختيار الثنائيات
يعد اختيار الصمام الثنائي المناسب أمرًا ضروريًا لأداء دائرة المشبك. تشمل العوامل التي يجب مراعاتها الجهد التوصيل للديود ، وجهد الانهيار العكسي ، والحد الأقصى للتيار المسموح به ، وسرعة التبديل. في أنظمة الاتصالات ، عادة ما يتم اختيار الثنائيات Schottky أو ​​ثنائيات الاسترداد فائقة السرعة مع سرعة التبديل السريع وجهد التوصيل المنخفض لضمان أن دائرة المشبك يمكن أن تستجيب بسرعة لتغييرات الإشارة وتقليل استهلاك الطاقة.
اختيار المكثفات والمقاومات
يؤثر اختيار السعة والمقاومة بشكل مباشر على ثابت الوقت (τ=rc) لدائرة التثبيت ، والتي تؤثر بدورها على تأثير التثبيت. يمكن أن توفر قيمة السعة الأكبر جهدًا أكثر استقرارًا ، ولكنه سيزيد من وقت استجابة الدائرة ؛ يمكن أن تؤدي قيمة المقاومة الأصغر إلى تسريع سرعة الشحن والتفريغ للمكثف ، ولكنها قد تزيد من استهلاك الطاقة. لذلك ، يجب اتخاذ التجارة - وخيارات وخيارات بناءً على متطلبات تطبيق محددة.
تأثير الوقت الثابت
يحدد ثابت الوقت سرعة شحن المكثف والتفريغ ، مما يؤثر على وقت الاستجابة واستقرار دائرة المشبك. عندما يكون ثابت الوقت أكبر بكثير من فترة إشارة الدخل ، يمكن لدائرة المشبك تتبع قيمة ذروة إشارة الدخل بدقة أكبر ؛ عندما يكون ثابت الوقت صغيرًا ، قد لا تكون دائرة التثبيت قادرة على الاستجابة لتغيرات الإشارة في الوقت المناسب ، مما يؤدي إلى ضعف أداء التثبيت. لذلك ، عند تصميم دائرة التثبيط ، من الضروري تعيين وقت معقول لضمان تأثير التثبيت.
4 ، تطبيق دائرة مشبك الصمام الثنائي في نظام الاتصالات
معالجة الإشارة
في أنظمة الاتصالات ، قد تتأثر الإشارات بعوامل مثل الضوضاء والتشويه أثناء الإرسال. من خلال إدخال دائرة مشبك الصمام الثنائي ، يمكن أن يكون جهد الإشارة محدودًا ضمن نطاق آمن لمنع زيادة الحمل أو تشويه الإشارة. على سبيل المثال ، في مضخم صوت ، يمكن استخدام دائرة المشبك لحماية السماعة من الأضرار الناجمة عن الجهد المفرط ؛ في معالجة إشارة الفيديو ، يمكن أن تضمن دوائر المشبك أن سعة الإشارة ضمن نطاق محدد وتحسين جودة الصورة.
حماية الطاقة
تلعب دائرة مشبك الصمام الثنائي أيضًا دورًا مهمًا في دائرة إمدادات الطاقة في معدات الاتصالات. عندما يكون هناك جهد زائد عابر في جهد إمدادات الطاقة ، يمكن لدائرة المشبك أن تجري بسرعة وإطلاق طاقة الجهد الزائد إلى الأرض ، وبالتالي حماية الدائرة اللاحقة من التلف. على سبيل المثال ، يمكن أن تمنع إضافة دائرة المشبك إلى مدخلات الطاقة الجهد الزائد الناجم عن ضربات البرق ، والتفريغ الإلكتروستاتيكي ، وما إلى ذلك من إتلاف المعدات.
anti - التداخل
التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) هو مشكلة شائعة في أنظمة الاتصالات. من خلال إدخال دوائر المشبك ، يمكن أن يكون نطاق تقلب الجهد الإشارة محدودًا ، مما يقلل من تأثير التداخل الكهرومغناطيسي على انتقال الإشارة. على سبيل المثال ، في الدوائر الرقمية عالية السرعة- ، يمكن أن تمنع دوائر المشبك طفرات الجهد على خطوط الإشارة من التدخل مع التشغيل العادي للدوائر الأخرى.
https://www.trrsemicon.com/diode/smd {{2) }diode/dl4728a {{4) dl4764a.html