ما هي وظيفة الحماية للثنائيات في وحدات مضخم الهوائي؟

1. نظرة عامة على وحدة مكبر الصوت للهوائي
(1) مبدأ العمل
تُستخدم وحدة مضخم الهوائي بشكل أساسي لتعزيز الإشارات الضعيفة التي يتلقاها الهوائي ، من أجل تحسين حساسية وتغطية نظام الاتصال. يتمثل مبدأ العمل الأساسي في استخدام مكبر للصوت لتضخيم إشارة الدخل ، ثم إخراج إشارة تضخيم إلى دائرة معالجة الإشارة اللاحقة. في وضع الاستقبال ، يتم ترشيح إشارة الترددات اللاسلكية التي يتلقاها الهوائي وتضخيمها ومعالجتها قبل نقلها إلى إزالة التشكيل ؛ في وضع النقل ، يتم تضخيم الإشارة المعدلة بواسطة مكبر للصوت ونقلها عبر هوائي.
(2) المخاطر التي تواجهها
تواجه وحدة مضخم الهوائي مخاطر مختلفة أثناء التشغيل. أولاً ، بسبب البرق ، وفشل الطاقة ، وأسباب أخرى ، قد يتم إنشاء نبضات الجهد الزائد ، وقد تتجاوز سعة نبضات الجهد الزائد هذه الجهد العام للوحدة الطبيعية ، مما يؤدي إلى انهيار وأضرار أجهزة أشباه الموصلات داخل الوحدة. ثانياً ، التفريغ الإلكتروستاتيكي (ESD) هو ظاهرة تداخل كهرومغناطيسي شائع. قد تولد الكهرباء الثابتة التي يحملها جسم الإنسان ، والمعدات ، إلخ. بالإضافة إلى ذلك ، قد تتسبب اتصالات الطاقة غير الصحيحة أو أعطال الأجهزة الخارجية في تطبيق الجهد العكسي للقطبية على الوحدة ، مما يؤدي إلى إتلاف الدوائر الداخلية للوحدة.
2. آلية حماية الثنائيات
(1) حماية الجهد الزائد
تعد حماية الجهد الزائد واحدة من أكثر وظائف الحماية شيوعًا للثنائيات في وحدات مضخم الهوائي. عندما يتجاوز جهد المدخلات جهد توصيل الصمام الثنائي ، سيقوم الصمام الثنائي بسرعة ، بالتخطي نبض الجهد الزائد إلى الأرض أو مسارات آمنة أخرى ، وبالتالي حماية الدوائر الداخلية للوحدة من تأثير الجهد الزائد. الثنائيات Zener و Diodes قمع الجهد العابر (TVS) تستخدم بشكل شائع ثنائيات حماية الجهد الزائد. الثنائيات Zener لها جهد عكسي مستقر. عندما يتجاوز الجهد العكسي جهد انهيارهم ، فإنهم سيقومون بسرعة ، ويقومون بجهد الجهد بالقرب من جهد الانهيار. تتمتع ثنائيات أجهزة التلفزيون بسرعة استجابة أسرع وقدرة على امتصاص الارتفاع العالي ، والتي يمكن أن تمتص طاقة نبضات الجهد الزائد في وقت قصير جدًا ، وحماية الدائرة من التلف.
(2) حماية التفريغ الإلكتروستاتيكي (ESD)
تعد حماية ESD مقياسًا مهمًا لضمان عدم تلف وحدات مضخم الهوائي عند تعرضها للكهرباء الثابتة. عادة ما تستخدم الثنائيات Schottky و Diodes Diodes منخفضة السعة لحماية ESD. تحتوي الثنائيات Schottky على انخفاض منخفض في الجهد إلى الأمام وسرعة التبديل السريع ، والتي يمكن أن توجه بشكل فعال تيار ESD إلى الأرض مع وجود تأثير ضئيل على الإشارات العادية. تحتوي ثنائيات أجهزة تلفزيون السعة المنخفضة على سعة طفيلية أقل ، والتي يمكن أن تقلل من توهين إشارات التردد العالية- وهي مناسبة لحماية ESD في أنظمة الاتصال السريعة-.
(3) حماية قطبية عكسية
يمكن أن تمنع حماية القطبية العكسية تلف الوحدة النمطية الناتجة عن اتصالات الطاقة غير الصحيحة. تمكن خاصية التوصيل الأمامي للديود من العمل بشكل طبيعي عندما يكون قطبية الطاقة صحيحة ، بينما عند توصيله في قطبية عكسية ، يكون الصمام الثنائي في حالة قطع ، ويمنع التيار من المرور وحماية الدوائر الداخلية للوحدة. يمكن استخدام ثنائيات المقوم العادية لحماية القطبية العكسية ، مع انخفاض تكلفة وموثوقية عالية ، والتي يمكن أن تلبي احتياجات معظم سيناريوهات التطبيق.
3. خصائص ومزايا أنواع مختلفة من الثنائيات في تطبيقات الحماية
(1) ديود زينر
تحتوي ثنائيات Zener على جهد عكسي مستقر وهي مناسبة للتطبيقات التي تتطلب دقة عالية لحماية الجهد الزائد. مزاياها منخفضة السعر والأداء المستقر ، ولكنها ضعيفة نسبيا في امتصاص طاقة الطفرة.
(2) الصمام الثنائي لقمع الجهد العابر (TVS)
تتمتع ثنائيات أجهزة التلفزيون بسرعة استجابة سريعة للغاية وقدرة امتصاص عالية للارتفاع ، والتي يمكن أن تمتص على الفور كمية كبيرة من طاقة الجهد الزائد وحماية الدوائر من التلف. إنها مناسبة لأنظمة الاتصالات التي تتطلب حماية صارمة للجهد الزائد ، مثل أنظمة نقل بيانات السرعة العالية - ، أنظمة الاتصالات القمر الصناعي ، إلخ.
(3) شوتكي الصمام الثنائي
تحتوي الثنائيات Schottky على انخفاض منخفض في الجهد إلى الأمام وسرعة التبديل السريع ، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات اتصال السرعة العالية - عالية -. في حماية ESD ، يمكن أن توجه بشكل فعال تيار ESD إلى الأرض مع وجود الحد الأدنى من التأثير على الإشارات العادية.
(4) الصمام الثنائي المقوم
تستخدم المقومات بشكل أساسي لحماية القطبية العكسية ، مع انخفاض تكلفة وموثوقية عالية ، ويمكن أن تلبي معظم احتياجات الحماية الأساسية.
4. نقاط تصميم دائرة حماية الصمام الثنائي
(1) اختيار هيكل طوبولوجيا الدائرة
اختر هيكل طوبولوجيا الدائرة المناسبة بناءً على متطلبات الحماية المختلفة. على سبيل المثال ، لحماية الجهد الزائد ، يمكن استخدام الثنائيات المتوازية لتوصيل الثنائيات مباشرة بالتوازي في كلا طرفي الدائرة التي يجب حمايتها ؛ لحماية ESD ، يمكن استخدام سلسلة أو اتصال متوازي ، اعتمادًا على متطلبات وتيرة الإشارة المحددة ومتطلبات الحماية.
(2) حساب المعلمات والمطابقة
عند تصميم دائرة حماية الصمام الثنائي ، من الضروري حساب معلمات الصمام الثنائي بدقة ، مثل جهد التوصيل ، وجهد الانهيار ، ووقت الاستجابة ، وما إلى ذلك ، والتأكد من أنها تتطابق مع معلمات الدائرة المحمية. على سبيل المثال ، عند اختيار الصمام الثنائي المناسب لأجهزة التلفزيون ، من الضروري النظر في جهد التثبيت ، والتيار الطويلة ، وغيرها من المعلمات لضمان حماية فعالة للدائرة في ظل ظروف الجهد الزائد.
(3) التصميم والأسلاك
يعد التصميم والأسلاك المعقولة أمرًا بالغ الأهمية لأداء دوائر حماية الصمام الثنائي. يجب تقصير خط الاتصال بين الصمام الثنائي والدائرة المحمية قدر الإمكان لتقليل تأثير الحث الطفيلي والسعة. في الوقت نفسه ، يجب إيلاء الاهتمام لتبديد الحرارة الصمام الثنائي لضمان عدم تلفه بسبب ارتفاع درجة الحرارة أثناء العملية.
https://www.trrsemicon.com/diode/smd {{2) }diode/diode {{3) m7.html