Hvordan fungerer dioder sammen i kommunikationsforstærkere?

一, den synergistiske mekanisme for dioder i signalbehandling
1. begrænsende og klemmefunktion
I kommunikationsforstærkere bruges dioder ofte til at begrænse signalamplitude og forhindre overbelastning af forvrængning. For eksempel dannes et begrænsende kredsløb i omvendt parallel forbindelse mellem to dioder i en mellemfrekvensforstærker af en amplitude -moduleringsmodtager. Når indgangssignalet overstiger den fremadrettede ledningsspænding for dioden (ca. 0,7V), udfører dioden og klemmer signalamplituden inden for et sikkert interval. Denne mekanisme kan effektivt beskytte efterfølgende kredsløb mod stærk signalpåvirkning og samtidig opretholde signalintegritet.
2. Rektificerings- og detektionsfunktioner
Dioder bruges ofte i kommunikationsforstærkere til at rette op og detektere signaler. For eksempel konverteres AC -signalet i et AC -voltmeter i lydområdet til et DC -signal gennem et bro -ensretterkredsløb. Når indgangssignalet er positiv halvcyklus, strømmer strømmen gennem diode D1 til måleren; Ved den negative halvcyklus strømmer strømmen gennem diode D2 til måleren. Denne struktur eliminerer den ikke -lineære fejl i dioden og sikrer målingens linearitet.
3. maksimal detektion og holdning
I det maksimale detektionskredsløb arbejder dioder og operationelle forstærkere sammen for at opnå nøjagtig detektion og vedligeholdelse af signaltoppe. For eksempel, når indgangssignalet er positivt, danner den operationelle forstærker og diode en spændingsfølger, der hurtigt oplades kondensatoren til toppen af ​​indgangssignalet; Når indgangssignalet falder, slukker dioden, og kondensatoren opretholder sin højeste spænding. Dette kredsløb er vidt brugt i automatiske forstærkningskontrol (AGC) -systemer, der giver reference til efterfølgende forstærkningsjustering.
2, den synergistiske mekanisme for dioder i kredsløbsbeskyttelse
1. elektrostatisk udladning (ESD) beskyttelse
Ved input af en kommunikationsforstærker er et par omvendte seriedioder ofte forbundet parallelt til ESD -beskyttelse. Når indgangssignalet er meget lavere end den fremadrettede ledningsspænding for dioden, fungerer dioden ikke; Når indgangen overstiger den fremadrettede ledningsspænding for dioden, udfører dioden og indlejrer indgangssignalet inden for det sikre spændingsområde. Denne mekanisme kan effektivt forhindre skade på forstærkerindgangstrinnet forårsaget af elektrostatisk udladning.
2. overspændingsbeskyttelse
Ved strømforsyningens ende af kommunikationsforstærkere bruges diodarrays ofte til overspændingsbeskyttelse. For eksempel ved at forbinde flere dioder i serie er den maksimale strøm, der kræves af dioderne i matrixen, begrænset inden for et sikkert interval, og deres maksimale spændingsfald er summen af ​​alle fremadspændingsfald. Denne struktur kan tilvejebringe en fast kendt spænding inden for et begrænset interval, der beskytter kredsløbskortet mod virkningerne af overspænding.
3. Fortsættelsesstrøm og energiabsorption
I induktive belastningskredsløb anvendes dioder ofte til freewheeling og energiabsorption. For eksempel, i en switching -strømforsyning, når skiftetransistoren er slukket, oplever den induktive belastning et pludseligt fald i strømmen og genererer en omvendt elektromotorisk kraft. Freewheeling -dioden beskytter skiftkredsløbet mod skader ved at lade induktoren tegne strøm, hvilket forhindrer problemet med ladningsbærere, der krydser med induktorbelastningen.
3, Diodesynergi -mekanisme i dynamisk forstærkningskontrol
1. Anvendelse af pin -diode i AGC
PIN -dioder har betydelige fordele ved dynamisk forstærkningskontrol på grund af deres unikke iboende lagstruktur. Dens mikrobølgeonduktivitet er omtrent proportional med DC -strømmen, og dens seriemodstand er lille, hvilket resulterer i tab med lavt indsættelsesindsættelse. I AGC -kredsløb bruges PIN -dioder ofte som variable modstande i interstadiets koblingskredsløb af forstærkere. Når det høje - frekvenssignal øges, øges biasstrømmen, der strømmer gennem pin -dioden, dens ækvivalente modstand falder, og shunt -effekten øges og reducerer derved forstærkeren for forstærkeren.
2. Fremadskontrolmetode og bagudstyringsmetode
I AGC -systemer bruges dioder ofte til at implementere fremad- og omvendt kontrolmetoder. Fremadskontrolmetoden reducerer forstærkningen ved at ændre enhedens driftspunktstrøm for at reducere sin korte - kredsløbsstrømforstærkningsfaktor. Lov om omvendt kontrol reducerer gevinsten ved at ændre driftspunktet for hovedforstærkeren og sænke inputimpedansen. Begge metoder opnår dynamisk forstærkningsjustering gennem samarbejdsarbejdet af dioder og forstærkere.
3. Forsinkelseskontrolkredsløb
I forsinkede AGC -kredsløb fungerer dioder sammen med detektorer og DC -forstærkere for at opnå forsinket forstærkningskontrol. For eksempel påføres detektionsudgangsspændingen på diodenes positive terminal, og kun når detektionsspændingen overstiger referencespændingen, udfører dioden, hvilket gør det muligt for AGC -kontrolspændingen at virke på forstærkeren. Denne mekanisme kan undgå misoperation af AGC -systemet under små signaler og forbedre systemets stabilitet.
4, typiske applikationsscenarier og samarbejdssager
1. AGC -system i amplitude -moduleringsmodtager
I amplitude -moduleringsmodtagere opnår AGC -systemet automatisk forstærkningsjustering gennem den koordinerede drift af dioder og forstærkere. Både høj - frekvensforstærker og mellemfrekvensforstærker er kontrollerbare forstærkningsforstærkere, og deres gevinster styres af AGC -kontrolspænding. Udgangssignalet for mellemfrekvensforstærkeren sendes til den maksimale konvolutdetektor for hovedkanalen på den ene side og påføres en anden maksimal konvolutdetektor på den anden side. DC -spændingen, der er proportional med bæreramplituden, demoduleres og sammenlignes med referencespændingen, og derefter opnås AGC -kontrolspændingen gennem DC -forstærkeren.
2. Optisk front - End i fiberoptiske kommunikationsmodtagere
I fiberoptiske kommunikationsmodtagere danner fotodioder og forforstærkere den optiske front - ende, som konverterer og forstærker optiske signaler til elektriske signaler. Fotodioder omdanner lys til fotostrøm, mens forforstærkere konverterer fotostrøm til spænding og forstærker signalet. Under denne proces gennemfører dioder konverteringsfunktionen fra fotostrøm til spænding og arbejder sammen med forstærkere for at sikre nøjagtig forstærkning og transmission af signaler.
3. støjundertrykkelse i tv -antenneforstærkere
I tv -antenneforstærkere arbejder dioder og forstærkere sammen for at opnå støjundertrykkelse og signalforbedring. For eksempel ved at vælge lav - støjindgangskredsløb og diodebegrænsende kredsløb, kan støjfiguren for hele modtagelsessystemet reduceres, og signalet - til - støjforholdet mellem tv -billeder og ledsagende lyd kan forbedres. Dioden spiller en rolle i signalbegrænsende og støjundertrykkelse under denne proces, hvilket sikrer stabil drift af forstærkeren ved høj følsomhed.
https://www.trrsemicon.com/transistor/mosfet;