Vf atenuátor s PIN diodami

Zpráva

Milan · #1 Příspěvek od **Milan** » 07 říj 2019, 19:23

Trápím se s nějakou realizací v oblasti vf a potřeboval bych poradit s event.
použitím vf atenuátoru s PIN diodami , viz třeba obrázek v příloze , neboť
jsem se prakticky s použitím PIN diod doposud nepotkal a jasné odpovědi na netu nějak nenacházím :

- jak se zajistí impedanční přizpůsobení zeslabovače viz obrázek , má-li
zdroj výst. impedanci 50Ω a zátěž též. Chápu-li to správně, může PIN dioda
podle typu nabývat odporu v závislosti na proudu od jednotek ohmů po cca kiloohmy , což musí nutně vést k markantním odrazům podle nastavení
proudu diodami .

- existují i PIN diody pro použití pro frekvence nižší než 50 MHz resp. jak se pak ta dioda chová, přivedu-li na ni signál třeba 10 MHz ?

- signály s jak velkou amplitudou je možné PIN diodami ovládat ?

Díky za názory popř. vyjasňující odkazy .

Ivan_Ryger · #2 Příspěvek od **Ivan_Ryger** » 07 říj 2019, 21:43

pointa PIN diódy je, že nosiče náboja v oblasti priestorového náboja majú veľmi pomalé relaxačné časy, a teda prietokom prúdu v priepustnom smere dióda reaguje ako rezistor, nosiče náboja v intrinzickej oblasti nie sú schopné reagovať na rýchle zmeny VF napätia. Takáto dióda teda nedemoduluje nasuperponované VF napätie v priepustnom smere.
Odpor PIN diódy závisí na množstve majoritných nosičov injekovaných do I-oblasti, a teda od DC prúdu pretekajúceho ňou.

Elektrická intenzita poľa je približne rovnomerne rozložená pozdĺž relatívne širokej oblasti priestorového náboja sústredenej do intrinzickej (I) oblasti. Preto ten odporový charakter.
V závernom smere sa takáto dióda chová ako kondenzátor s veľmi malou kapacitou danou hrúbkou I- oblasti a permitivitou polovodiča/dielektrika.
Pre zachovanie približne konštantnej vstupnej a výstupnej impedancie sa používa PIN attenuátor s diódami zapojenými ako pí-článok. Vaše zapojenie by sa malo chovať v princípe podobne, pri veľkom útlme diódy paralelne k vstupu a výstupu majú vyššiu vodivosť ako sériové diódy v ceste signálu. S rastúcim regulačným napätím na hornom konci sa otvárajú sériové diódy a privierajú paralelné diódy, otvárajúc cestu signálu a zároveň držiac približne konštantnú impedanciu. Vodivosť PIN diód lineárne závisí od pretekajúceho prúdu.

TO, či nájdete PIN diódy na 10 MHz, závisí len od toho, či tá dióda má technologicky zvládnutý dlhý relaxačný čas nosičov náboja, daný najmä čistotou polovodiča. 10 MHz je bežne zvládnuteľné.
Po anglicky sa o tom dá nájsť hŕba materiálu, najmä Hewlett-Packard/Agilent. Niečo od Avago a Ma-Com.
Ivan

#3 Příspěvek od **ok1hga** » 07 říj 2019, 22:26

z amatérských výrobku jsem našel tohle . . .
https://www.vhf.cz/soubory/dokumenty/20 ... 296-21.pdf

tady taky něco . . .
http://www.skyworksinc.com/uploads/docu ... 00313B.pdf

dá se toho najít spousta . . .
https://www.microwaves101.com/encyclope ... attenuator

https://daycounter.com/Circuits/Variabl ... ator.phtml

Milan · #4 Příspěvek od **Milan** » 08 říj 2019, 07:37

Díky za informace a odkazy. Prošel jsem to a ještě řadu dalších , bohužel na mé otázky opověď nenacházím. Tak třeba co se týče impedance a jejího přizpůsobení zdroji a zátěži - nikde ani náznak , jak se to řeší . Spíše mi to připadá tak, že se to neřeší vůbec a ztráty odrazy se prostě započtou do
celkového útlumu .To je ovšem podivné v tom, že v takovém případě bude hrát roli délka vedení před a za atenuátorem stejně jako frekvence . Moje představa je taková , že ( v ideálním případě) mohu do vedení vložit "ideální atenuátor" , který je schopen v závislosti na ss proudu protékajícím diodami udělat na vedení od zkratu po rozpojení cokoliv. Vzniklé stojaté vlnění a ztráty/útlum jím způsobené budou záviset kromě frekvence signálu i na délce vedení resp. místě vedení, kam atenuátor zapojím. No to se mi ale nějak nezdá, asi mi něco uniká v základech.
Pokusím se ještě něco najít , bohužel ty vyšší frekvence jsem ve škole viděl
z rychlíku a v praxi kdysi dávno jen kolegy ve vývoji , kteří měřili kmitočet oscilátoru v mikrovlnné závoře na stole svinovacím metrem na Lecherově vedení

.

#5 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 08 říj 2019, 22:12

No, kdybys měl strach o výstup třeba výkonovýho zesilovače, šlo by to navázat směrovou vazbou, tam by veškerá odražená energie skončila v umělé zátěži. Ale kdo by cpal na výstup výkoňáku pin-diody, že?

Milan · #6 Příspěvek od **Milan** » 10 říj 2019, 07:34

Tak jsem ještě něco kolem těch PIN diod pohledal , jednoduché řešení nabízí čtveřice BAP85Q ( 300 kHz až 4 GHz) . Ovšem o impedančním přizpůsobení ani slovo v katalogu, tj. tak jak jsem si myslel , neřeší to a prostě útlum je součtem ztrát /útlumu v atenuátoru + ztráty nepřizpůsobením. Tím pádem tedy zapojit to někde do kabelů v trase signálu nelze , protože útlum bude záviset nejen na proudu diodami, ale i na místě připojení a frekvenci (stojaté vlnění) . Není asi nad klasický útlumový odporový pí nebo T článek ( neřeším GHz) , tam se není nutné
zabývat ani velikostí signálu , tedy pokud odpory nehoří

.

Ivan_Ryger · #7 Příspěvek od **Ivan_Ryger** » 10 říj 2019, 07:54

na VF rádovo GHz, úzkopásmovo, a výkone pár W sa PIN diódy používajú na prepínanie RX/TX, väčšinou na lambda/4 úseku vedenia, kde skrat spôsobený PIN diódou na vstupe RX sa transformuje nahor ako vysoká impedancia na výstupe PA.