A PIN-dióda a PN-csatlakozás módosítása bizonyos alkalmazásokhoz. Után a PN-csatlakozási dióda az 1940-es években fejlesztették ki, a diódát először nagy teljesítményű, alacsony frekvenciájú egyenirányítóként, 1952-ben alkalmazták. A belső réteg előfordulása jelentősen megnövelheti a nagyfeszültségű alkalmazás megszakítási feszültségét. Ez a belső réteg izgalmas tulajdonságokkal is rendelkezik, ha a készülék magas frekvenciákon működik a rádióhullám és a mikrohullám tartományában. A PIN-dióda egyfajta dióda, amelynek lejtése nélküli, széles belső félvezetői régió van a P-típusú és az N-típusú félvezető-régió között. Ezeket a régiókat általában erősen adalékolják, mivel ohmikus érintkezésekhez használják őket. A tágabb belső régió közönyös a közönséges p – n diódához képest. Ez a régió a diódát alacsonyabb egyenirányítóvá teszi, de gyors kapcsolókhoz, csillapítókhoz, fotódetektorokhoz és nagyfeszültségű nagy teljesítményű elektronikai alkalmazásokhoz teszi alkalmassá.
A PIN-dióda chip vázlata
Mi az a PIN-dióda?
A PIN dióda egyfajta fotóérzékelő, amelyet az optikai jel elektromos jellé alakítására használnak. A PIN dióda három régióból áll, nevezetesen P-régióból, I-régióból és N-régióból. Jellemzően mind a P, mind az N régió erősen adalékolt, mivel ohmos kontaktusokra használják őket. A diódában lévő belső régió ellentétben áll a PN csatlakozási diódával. Ez a régió teszi a PIN-diódát alacsonyabb egyenirányítóvá, de gyors kapcsolók, csillapítók, fotóérzékelők és nagyfeszültségű elektromos elektronika alkalmazásai .
PIN dióda
A PIN-dióda felépítése és működése
A PIN-dióda elnevezést onnan kapta, hogy három fő réteget tartalmaz. Ahelyett, hogy csak P-típusú és N-típusú réteg lenne, három rétege van, mint pl
- P típusú réteg
- Belső réteg
- N típusú réteg
A PIN-dióda működési elve pontosan megegyezik a normál diódával. A fő különbség az, hogy a kimerülési régió nagyobb, mivel a fordított előfeszített vagy elfogulatlan diódában ez általában a P & N régiók között van. Bármely PN csatlakozási diódában a P régió lyukakat tartalmaz, mivel adalékolták annak biztosítására, hogy lyukak többsége legyen. Hasonlóképpen az N-régiót adalékolták felesleges elektronok megtartására.
A PIN-dióda felépítése
A P & N régiók közötti réteg nem tartalmaz töltéshordozókat, mivel bármely elektron vagy furat összeolvad. Mivel a dióda kimerülési régiójában nincs töltéshordozó, szigetelőként működik. A kimerülési régió létezik egy PIN-diódán belül, de ha a PIN-dióda előre torzított, akkor a vivők a kimerülési régióba érkeznek, és amint a két vivőtípus összeér, az áram áramlása megkezdődik.
Ha a PIN diódát előre torzítva csatlakoztatják, a töltéshordozók sokkal magasabbak, mint a belső hordozó figyelmének szintje. Emiatt az elektromos mező és a magas szintű befecskendezési szint mélyen kiterjed a régióra. Ez az elektromos mező elősegíti a töltéshordozók P és N régió közötti mozgásának felgyorsítását, ami a PIN dióda gyorsabb működésével jár, így megfelelő eszközzé teszi a nagyfrekvenciás műveletekhez.
A PIN-diódák alkalmazásai
A PIN alkalmazásai elsősorban a következő területeket foglalják magukban
- A PIN diódát nagyfeszültségű egyenirányítóként használják. A diódában lévő belső réteg felosztást kínál mindkét réteg között, lehetővé téve a magasabb fordított feszültségek tolerálását
- A PIN diódát ideális rádiófrekvenciás kapcsolóként használják. A P & N rétegek belső rétege megnöveli a köztük lévő teret. Ez a két régió közötti kapacitást is csökkenti, emelve ezzel az elszigeteltség szintjét, amikor a PIN dióda fordított előfeszített.
- A PIN-diódát a-ként használják fotódetektor a fény átalakítása a fotodióda kimerítő rétegében zajló áramgá, a belső réteg beillesztésével a kimerülési réteget megemelve elősegíti a teljesítményt a hangerő növelésével, ahol a fényváltozás bekövetkezik.
- Ez a dióda ideális elem az elektronika kapcsolására az elektronika alkalmazásaiban. Elsősorban rádiófrekvenciás tervezési alkalmazásokhoz, valamint az átkapcsolás vagy egy csillapító elem biztosításához szükséges az RF csillapítókban és az RF kapcsolókban. A PIN-dióda sokkal nagyobb konzisztenciát képes biztosítani, mint az RF-relék, amelyek gyakran az egyetlen másik alternatíva.
- A PIN dióda főbb alkalmazási területeit a fentiek tárgyalják, bár ezek más területeken is alkalmazhatók
PIN dióda jellemzői
A PIN dióda jellemzői a következők
Ez betartja a kis frekvenciájú jelek tipikus diódaegyenletét. Magasabb frekvenciákon a PIN-dióda körülbelül tökéletes ellenállásként jelenik meg. A belső régióban van egy készlet tárolt töltés. Kis frekvenciákon a töltés leválasztható és a dióda kikapcsolható.
Magasabb frekvenciákon nincs elegendő idő a töltés kiküszöbölésére, ezért a PIN-dióda soha nem kapcsolt ki. A dióda csökkentett fordított helyreállítási idővel rendelkezik. A PIN dióda megfelelően előfeszített, ezért változó ellenállásként működik. Ez a nagyfrekvenciás ellenállás széles tartományban eltérhet (0,1 Ω-10 kΩ-tól, bizonyos esetekben a gyakorlati tartomány ennél is kisebb).
A szélesebb belső terület azt is jelenti, hogy a PIN-dióda alacsony kapacitású lesz fordított előfeszítéssel. Ebben a diódában a kimerülési régió teljesen létezik a belső régióban. Ez a kimerülési régió sokkal jobb, mint egy PN-diódában, és csaknem állandó méretű, függetlenül a PN-diódára alkalmazott fordított előfeszítéstől.
Ez növeli azt az összeget, ahol egy elektron-lyuk párokat előállíthat egy előfordulási foton. Néhány fotódetektoros eszköz, például fotótranzisztorok és a PIN fotodiódák PIN-csatlakozást alkalmaznak konstrukciójukban.
A PIN-dióda kialakításában van néhány kompromisszum. A belső régió nagyságának növelése lehetővé teszi, hogy a dióda ellenállásként jelenjen meg kisebb frekvenciákon. Káros hatással van a dióda kikapcsolásához szükséges időre és annak söntkapacitására. Ezért elengedhetetlen olyan készüléket választani, amely a legmegfelelőbb tulajdonságokkal rendelkezik egy adott felhasználáshoz
Így itt minden a PIN dióda alapjairól, a munkáról és az alkalmazásokról szól. Reméljük, hogy jobban megértette ezt a koncepciót vagy az elektromos és elektronikus projektek megvalósítása , kérjük, adja meg értékes javaslatait az alábbi megjegyzés részben kommentálva. Itt egy kérdés, mi a PIN-dióda funkciója?
