كيفية استخدام الثنائيات للعزلة في أجهزة الاتصالات متعددة النطاق؟

1. المبدأ الأساسي لعزل الصمام الثنائي
(1) خاصية الموصلية أحادية الاتجاه
يحتوي الصمام الثنائي على توصيل أحادي الاتجاه ، مما يعني أنه يسمح للتيار فقط بالمرور في اتجاه واحد. عندما يكون الصمام الثنائي متحيزًا للأمام ، يتناقص الحاجز المحتمل لتقاطع PN الداخلي ، مما يسمح للتيار بتمرير بسلاسة ؛ عندما يكون الصمام الثنائي متحيزًا عكسيًا ، يرتفع الحاجز المحتمل والتيار بالكاد يمر. تتيح هذه الخاصية الثنائيات من عزل دائرتين كهربائيًا ، مما يمنع الإشارات من نقلها في اتجاهات غير مرغوب فيها. على سبيل المثال ، في الدائرة ، إذا كان من الضروري منع التيار العكسي من التأثير على الدوائر الأخرى ، يمكن توصيل الصمام الثنائي في السلسلة في الدائرة. عندما يتوافق الاتجاه الحالي مع التحيز الأمامي ، يدير الصمام الثنائي ويتدفق الحالي بشكل طبيعي ؛ عندما يكون الاتجاه الحالي معاكسًا ، يقطع الصمام الثنائي ، مما يحقق عزل الدائرة.
(2) طريقة تنفيذ العزلة
هناك طريقتان رئيسيتان لثنائيات لتحقيق العزلة. تتمثل إحدى الطرق في توصيلها مباشرة في السلسلة في الدائرة ومنع التيار العكسي من خلال الموصلية غير الاتجاهية. على سبيل المثال ، في دائرة الطاقة ، من أجل منع الأضرار التي لحقت بالدائرة الناتجة عن الاتصال العكسي لمصدر الطاقة ، يمكن توصيل الصمام الثنائي في سلسلة في نهاية إدخال مصدر الطاقة. عندما يتم توصيل الأعمدة الإيجابية والسلبية لمصدر الطاقة بشكل صحيح ، يتم إجراء الصمام الثنائي ويتم توفير مصدر الطاقة بشكل طبيعي ؛ عندما يتم عكس مصدر الطاقة ، يقطع الصمام الثنائي ، ويمنع التيار من المرور وحماية الدائرة اللاحقة. هناك طريقة أخرى هي الجمع بينه وبين مكونات أخرى لتشكيل دائرة عزل محددة. على سبيل المثال ، في دوائر سائق MOSFET ، من أجل تحقيق التأثيرات البطيئة والسرعة ، يمكن استخدام أحادي الاتجاه للثنائيات للعزلة. عندما يكون إدخال الموجة المربعة على مستوى عالٍ ، يتم شحن مكثف تقاطع CGS في MOSFET. بسبب انسداد الصمام الثنائي ، تتقاضى دائرة الشحن CGS من خلال المقاوم ، مما يؤدي إلى سرعة شحن بطيئة نسبيًا ؛ عندما يكون إدخال الموجة المربعة على مستوى منخفض ، فإن مسارين تصريف ، ودائرة التفريغ تصبح مقاومتين بالتوازي ، مع مقاومة أصغر من المقاوم واحد وسرعة التفريغ أكبر من سرعة الشحن ، وبالتالي تحقيق تأثير الفتحة البطيئة والإغلاق السريع
2. التطبيق المحدد للثنائيات في معدات الاتصالات متعددة النطاق
(1) عزل القوة
في أجهزة الاتصالات متعددة النطاق ، عادة ما تكون هناك حاجة إلى إمدادات الطاقة الخارجية ومزود الطاقة المزدوج للبطارية لإمدادات الطاقة. لمنع التداخل المتبادل بين مصدرين للطاقة ، يمكن استخدام الثنائيات للعزلة. على سبيل المثال ، تم اعتماد مخطط مزدوج لتوفير الطاقة باستخدام ثنائيان في السلسلة ، مع توصيل ديود في سلسلة بين كل مصدر طاقة وحمل. وبهذه الطريقة ، عندما يعمل أحد مصادر الطاقة ، يجري الصمام الثنائي لتوفير الطاقة للحمل ؛ لن يؤثر مصدر الطاقة الآخر ، بسبب تأثير عزل الصمام الثنائي ، على مصدر الطاقة العاملة. وفي الوقت نفسه ، عندما يتقلب جهد إمدادات الطاقة أو ينعكس ، يمكن أن يوفر الصمام الثنائي أيضًا الحماية لمنع الأضرار التي لحقت بالدوائر اللاحقة. طريقة عزل الطاقة هذه بسيطة وفعالة وتكلفة - فعالة ، ويمكن أن تضمن إمدادات طاقة مستقرة لمعدات الاتصالات متعددة النطاق.
(2) عزل الإشارة
منع تداخل الإشارة: في أجهزة الاتصالات متعددة النطاق ، قد تتداخل إشارات من نطاقات تردد مختلفة مع بعضها البعض. على سبيل المثال ، عندما يقوم الجهاز بمعالجة كل من التردد العالي - وإشارات التردد المنخفضة - في وقت واحد ، فإن إشارة التردد العالية - قد تربطها في إشارة التردد المنخفضة-. لحل هذه المشكلة ، يمكن إضافة الثنائيات إلى مسار نقل الإشارة للعزلة. يمكن أن تمنع الثنائيات من انتشار إشارات التردد العالية- إلى دوائر إشارة التردد المنخفضة - ، وبالتالي ضمان انتقال مستقل للإشارات في كل نطاق تردد. على سبيل المثال ، في دائرة الاستقبال ، من أجل منع تسرب إشارة المذبذب المحلية إلى محطة إدخال RF ، يمكن إضافة دائرة عزل الصمام الثنائي بين محطة إخراج إشارة المذبذب المحلية ومحطة إدخال RF. عندما تعمل إشارة المذبذب المحلية بشكل طبيعي ، يمر الصمام الثنائي ويمر إشارة المذبذب المحلية ؛ عندما تكون إشارة المذبذب المحلية غير طبيعية أو تنتقل في الاتجاه المعاكس ، فإن الصمام الثنائي يقطع لمنع تسرب الإشارة وتحسين أداء المتلقي.
حماية الدوائر الحساسة: هناك بعض الدوائر الحساسة للإشارة في أجهزة الاتصال متعددة النطاق ، مثل المعالجات الدقيقة ، وأجهزة الاستشعار ، وما إلى ذلك. عن طريق إضافة دائرة عزل الصمام الثنائي عند إدخال الدائرة الحساسة ، يمكن منع إشارات التداخل الخارجي بشكل فعال من إدخال الدائرة الحساسة. على سبيل المثال ، في دائرة مستشعر درجة الحرارة ، من أجل منع ضوضاء الطاقة أو إشارات التردد العالية الأخرى- من التدخل في دقة القياس للمستشعر ، يمكن إضافة الثنائيات إلى محطات إدخال الطاقة وإخراج الإشارة للمستشعر للعزلة. وبهذه الطريقة ، حتى لو كانت هناك إشارة تداخل خارجية ، يمكن للديود حظره خارج دائرة العزل ، مما يضمن التشغيل الطبيعي للمستشعر.
(3) عزل ميناء الخلاط
في خلاط معدات الاتصالات متعددة النطاق ، RF ، LO ، وإذا كانت المنافذ تحتاج إلى عزلها من بعضها البعض لمنع تسرب الإشارة والاقتران. يمكن استخدام الثنائيات لتحقيق عزل منافذ الخلاط. على سبيل المثال ، في دائرة الخلاط ، يجب خلط إشارة المذبذب المحلية وإشارة RF في الخلاط ، ولكن في الوقت نفسه ، من الضروري منع إشارة المذبذب المحلية من التسرب إلى منفذ RF أو منفذ التردد المتوسط ​​، وكذلك لمنع إشارة RF من التسرب إلى منفذ المذبذب المحلي. عن طريق إضافة دوائر عزل الصمام الثنائي بين كل منفذ ، يمكن تحسين عزل المنفذ للخلاط. تشير درجة العزلة إلى نسبة قوة المذبذب المحلي أو إشارة التردد اللاسلكي الذي يتسرب إلى منافذ أخرى إلى طاقة الإدخال ، المقاسة في ديسيبل. بشكل عام ، كلما ارتفعت العزلة ، كان أداء الخلاط أفضل. يمكن لدائرة عزل الصمام الثنائي تقليل تسرب الإشارة بشكل فعال ، وتحسين عزل الخلاط ، وبالتالي تعزيز الأداء الكلي لمعدات الاتصال.
3. مزايا تطبيقات عزل الصمام الثنائي
(1) التكلفة المنخفضة
الصمام الثنائي هو مكون إلكتروني شائع بسعر منخفض نسبيًا. لا يتطلب استخدام الثنائيات للعزلة في أجهزة الاتصالات متعددة النطاق زيادة كبيرة في التكلفة. بالمقارنة مع تقنيات العزل المعقدة الأخرى ، فإن مخططات عزل الصمام الثنائي لها مزايا تكلفة كبيرة. على سبيل المثال ، في بعض أجهزة اتصال المستهلك الحساسة للتكاليف ، يمكن أن يؤدي استخدام عزل الصمام الثنائي إلى تقليل تكلفة تصنيع المنتج بشكل فعال وتحسين قدرته التنافسية في السوق.
(2) موثوقية عالية
الثنائيات لها خصائص البنية البسيطة والتشغيل المستقر. في ظل ظروف العمل العادية ، يمكن أن تعمل الثنائيات بشكل موثوق لفترة طويلة ولا تكون عرضة للخلط. في أجهزة الاتصالات متعددة النطاق ، لا تتطلب دوائر عزل الصمام الثنائي منطق تحكم معقد ، فقط يجب تحديد نموذج الصمام الثنائي والمعلمات المناسب وفقًا لمتطلبات الدائرة. هذا يجعل دائرة عزل الصمام الثنائي موثوقة للغاية ، مما يضمن تشغيل معدات الاتصالات المستقرة.
(3) سهل التنفيذ
تصميم وتنفيذ دوائر عزل الصمام الثنائي بسيط نسبيًا. يحتاج المهندسون فقط إلى فهم خصائص وطرق التطبيق للثنائيات لتصميم دوائر العزل المناسبة بناءً على متطلبات الدائرة المحددة. علاوة على ذلك ، تأتي الثنائيات في أشكال التعبئة المختلفة ، مثل المكونات - في الحامل السطحي ، والتي يمكن أن تلبي متطلبات التثبيت لأجهزة الاتصال المختلفة. في التطبيقات العملية ، يمكن دمج دوائر عزل الصمام الثنائي بسهولة في مجالس إدارة أجهزة الاتصالات دون الحاجة إلى إجراء تصحيح إضافي وتحسين ، وتقصير دورة تطوير المنتج بشكل كبير.
https://www.trrsemicon.com/diode/smd {{2) }diode/sma {{3)