كيفية تحديد ما إذا كانت الثنائيات المستخدمة في معدات الاتصالات مؤهلة؟

一 ، الدور الأساسي للثنائيات في معدات الاتصالات
هناك أنواع مختلفة من الثنائيات في معدات الاتصالات ، بما في ذلك ثنائيات تبديل التردد العالية - (مثل 1N4148) ، و diodes Schottky Barrier (المستخدمة في الكشف عن السرعة - ، و diodes varactor (تعديل التردد) ، و diodes منظم الجهد (حماية الطاقة). أخذ محطات قاعدة 5G كمثال ، تتطلب وحدات RF الأمامية - استخدام ثنائيات السعة Ultra - المنخفضة (<0.2pF) to achieve efficient switching in the millimeter wave frequency band; In optical communication systems, PIN photodiodes need to have a bandwidth response capability of over 10GHz to support high-speed optical signal conversion. These application scenarios impose strict requirements on the parameter accuracy of diodes, such as:
يجب أن يكون وقت الاسترداد العكسي لثنائي التبديل أقل من 5ns
يجب أن يكون انخفاض الجهد الأمامي للثنائيات Schottky أقل من أو يساوي 0.3 فولت
يحتاج نطاق ضبط الصمام الثنائي Varactor إلى تغطية 800 ميجا هرتز -2.5 جيجا هرتز
2 ، نظام طريقة الاختبار الأساسي
1. طريقة الفحص السريع متعدد المتقاعد
خطوات العملية:
اضبط المتر المتعدد على وضع اختبار الصمام الثنائي (عادةً ما يتم تمييزه على أنه "ديود" أو برمز ديود)
قم بتوصيل المسبار الأحمر بالأنود والمسبار الأسود بالكاثود ، لاحظ جهد التوصيل الأمامي:
الصمام الثنائي السيليكون: 0.55-0.75 فولت (تتراوح أجهزة درجة الاتصال عادة من 0.6-0.65 فولت)
شوتكي الصمام الثنائي: 0.2-0.4 فولت
الصمام الثنائي الجرمانيوم: 0.2-0.3V (تم التخلص منه بشكل أساسي في معدات الاتصالات)
تحقيقات المبادلة لقياس المقاومة العكسية ، يجب أن تعرض أجهزة الجودة العالية - "OL" (الدائرة المفتوحة)
معايير تحديد الخطأ:
Positive voltage>0.8 فولت: قد تشير إلى أجهزة الشيخوخة أو عيوب المواد
الجهد الإيجابي<0.4V: There is a risk of breakdown
Reverse leakage current>1 μ a (تقاس بمسح متعدد- العالي): لا يلبي متطلبات الخسارة المنخفضة لدرجة الاتصال
2. طريقة قياس مقاومة الدقة
السيناريو المعمول به: عندما لا يكون للمقياس المتعدد وضع الصمام الثنائي ، يمكن استخدام وضع المقاومة للحكم الأولي
معايير التشغيل:
حدد التروس R × 1K (لتجنب الإضرار بالمكونات بسبب التيار المفرط عند استخدام معدات المقاومة المنخفضة)
قياس المقاومة للأمام:
الصمام الثنائي السيليكون: 300 Ω -3K Ω
الصمام الثنائي Schottky: 50 Ω -500 Ω
قياس المقاومة العكسية:
High quality components should have a resistance of>500k Ω
Communication grade devices typically require>10M Ω
ملحوظات:
قبل القياس ، من الضروري إجراء عملية إعادة تعيين الدائرة - قصيرة على التحقيق
تجنب الأصابع التي تلمس الأطراف المعدنية لكلا التحقيقات في نفس الوقت (تؤثر المقاومة البشرية على دقة القياس)
3. طريقة التحليل الديناميكي الذبذبات
القيمة الأساسية: تحقق من خصائص تبديل الثنائيات في ظل ظروف العمل الفعلية
تكوين الاختبار:
دائرة اختبار الإنشاء: مصدر إشارة (موجة مربعة ، تردد=تردد تشغيل الجهاز × 1.5)+الصمام الثنائي ضمن اختبار +50 ω مقاومة التحميل
إعدادات الذبذبات:
قاعدة الوقت: 10ns/div (تم تعديلها إلى 1NS/DIV لأجهزة مستوى GHZ)
المقياس الرأسي: 200mV/div (راقب انخفاض الجهد الإيجابي)
وضع الزناد: حافة تم تشغيلها
معايير التأهيل:
وقت الصعود (TR)<120% of the nominal value in the device specification book
وقت الاسترداد العكسي (TRR)<5ns (for high-speed switch applications)
نطاق تذبذب انخفاض الضغط الإيجابي<± 5%
3 ، تقنية الكشف عن الصمام الثنائي من النوع الخاص
1. اكتشاف ديود زينر
طريقة الاختبار:
استخدم مقياس مؤشر متعدد المدى مع نطاق R × 10K (توفير جهد تحيز 9 فولت)
قم بتوصيل المسبار الأسود بالكاثود والمسبار الأحمر بالأنود
قراءة قيمة الجهد هي قيمة الجهد الثابتة (نطاق خطأ من ± 5 ٪ مؤهل)
حالة الصناعة:
تستخدم وحدة طاقة اتصال معينة 1N4733A (منظم الجهد 5.1V) ، ويجب أن تكون قيمة منظم الجهد المقاس بين 4.845-5.355V. إذا تجاوز النطاق ، يجب استبدال الجهاز.
2. الكشف عن الصمام الثنائي السعة المتغير
المعلمات الرئيسية:
Zero Bias Capacitor (CJ0): يجب أن يتوافق مع مواصفات الجهاز (القيمة النموذجية 10-200pf)
Tuning sensitivity (γ): needs to be>15 (تشير إلى تغييرات كبيرة في السعة مع الجهد)
معدات الاختبار:
اختبار LCR (تم تعيين التردد إلى 1MHz)
إمدادات الطاقة التحيز (قابلة للتعديل من 0-20V)
3
اختبار الاستجابة:
استخدم مصدر الضوء القياسي (مثل LED 850nm ، طاقة الإخراج 1 ميجاوات)
قياس القصيرة - الدائرة الحالية (ISC):
ثنائي دبوس عالي الجودة: 0.5-1.0 μ a/μ w
ديود APD Avalanche: 5-50 μ A/μ W (يتطلب تحيز الجهد العالي)
4 ، مواصفات اختبار خاصة لمعدات الاتصالات
1. التحقق المميز عالي التردد
مشروع الاختبار:
فقدان الإدراج (IL):<0.5dB at rated frequency
Isolation: Reverse attenuation>40dB
خطأ مطابقة المرحلة (لأزواج الصمام الثنائي المتوازن):<± 3 °
معدات الاختبار:
محلل الشبكة (يحتاج نطاق التردد إلى تغطية نطاق تردد التشغيل للجهاز)
مجموعة المعايرة (Solt Standard)
2. اختبار درجة الحرارة المميزة
متطلبات الصناعة:
تحتاج أجهزة درجة الاتصال إلى الخضوع لاختبار درجات الحرارة من -40 درجة إلى +85
معدل تغيير المعلمة الرئيسية:
معامل درجة حرارة انخفاض الضغط الإيجابي:<2mV/℃
معامل درجة حرارة تيار التسرب العكسي:<2 times/10 ℃
3. التحقق من الموثوقية
اختبار الحياة المتسارع
انحياز عكسي ارتفاع درجة الحرارة (HTRB): تطبيق الجهد العكسي المقنن بنسبة 85 ٪ في 125 درجة لمدة 1000 ساعة
دورة الطاقة: قم بإجراء 100000 دورة تبديل في التيار المقنن
5 ، الكشف عن المفاهيم الخاطئة والحلول
1. العمليات الخاطئة الشائعة
قطبية عكسية للمسبار: تسبب في قيم قياس غير طبيعية (مثل العرض العكسي لجهد التوصيل)
قياس الدائرة غير المتصل: سوء الحكم الناجم عن مكونات متوازية
إهمال حماية ESD: يعد الانهيار الكهروستاتيكي أحد الأسباب الرئيسية لفشل جهاز الاتصال
2. الحل
باستخدام ثلاثية اختبار الطرفية (مثل Keysight 16048g)
قم بإجراء 100 Ω علاج تصريف المقاومة على الجهاز قبل الاختبار
استخدم طاولة عمل ثابتة- (مقاومة السطح من 106-109 ω)