PIN二极管驱动器及运算放大器应用

(1)
其中:
QS = 存储的电荷
τ =二极管载流子生命周期
ISS = 稳态电流
要导通或截止二极管,必须注入或移除所存储的电荷。驱动器的工作就是以极快的速度注入或移除所存储的电荷。如果开关时间小于二极管的载流子生命周期,则可以利用公式2近似计算实现快速开关所需的峰值电流(IP)。

(2)
其中:
t = 所需的开关时间
ISS = 驱动器所提供的稳态电流,用来设置PIN二极管导通电阻RS
τ = 载流子生命周期
驱动器注入或移除电流(或“尖峰电流”)i可以表示为公式3。

(3)
其中:
C = 驱动器输出电容(或“尖峰电容”)的值
v = 输出电容上的电压
dv/dt = 电容上的电压的时间变化率
PIN二极管偏置接口
将开关驱动器控制电路与PIN二极管相连,以便通过施加正向或反向偏置来开关二极管,是一项具有挑战性的工作。偏置电路通常使用一个低通滤波器,它位于RF电路与开关驱动器之间。图5显示了一个单刀双掷(SPDT) RF开关及其偏置电路。当设置妥当时,滤波器L1/C2和L3/C4允许将控制信号施加于PIN二极管D1–D4,控制信号与RF信号(从RF IN切换至PORT 1或PORT 2)的相互影响极少。这些元件允许频率相对较低的控制信号通过PIN二极管,但会阻止高频信号逃离RF信号路径。不正常的RF能量损耗意味着开关的插入损耗过高。电容C1、C3和C5阻止施加于二极管的直流偏置侵入RF信号路径中的电路。直流接地回路中的电感L2允许直流和低频开关驱动器信号轻松通过,但对于RF和微波频率则会呈现高阻抗,从而降低RF信号损耗。

图5. 典型单刀双掷(SPDT) RF开关电路
模拟电路相关文章:模拟电路基础
评论