Hvad er koordinationsmetoden mellem dioder og transistorer i kommunikationssystemer?

Sammenligning af grundlæggende karakteristika mellem dioder og transistorer
1. Dioders kerneegenskaber
Ensrettet ledningsevne: PN-junction leder, når den er fremadrettet og slukker, når den er forspændt baglæns, med et typisk fremadgående spændingsfald på 0,6-0,7V for siliciumdioder.
Ikke-lineære karakteristika: I højfrekvente applikationer varierer diodernes krydskapacitans med spændingen, hvilket fører til AM-PM-konvertering og intermodulationsforvrængning.
Lavstøjsegenskaber: Schottky-dioder er det foretrukne valg til RF-detektion og -blanding på grund af deres lave barrierespænding (0,15-0,3V).
2. Transistorers kerneegenskaber
Strømforstærkning: Bipolære junction transistorer (BJT'er) styrer kollektorstrøm gennem basisstrøm, med en typisk strømforstærkning på 100-500.
Spændingskontrol: Felteffekttransistorer (FET'er) styrer drænstrømmen gennem gatespændingen og har høj indgangsimpedans og lavt strømforbrug.
Omskiftningsegenskaber: MOSFET's tænd-modstand kan være så lav som m Ω, velegnet til højfrekvente omskiftningsstrømforsyninger og RF-switche.
Koordinationen mellem dioder og transistorer
1. Samarbejdsdrift i mixerkredsløb
Dobbelt balanceret diodemixer: Den bruger fire dioder til at danne en ringstruktur, der blander RF-signaler med lokale oscillatorsignaler for at generere mellemfrekvenssignaler. Dioders ikke-lineære karakteristika er nøglen til at opnå frekvenskonvertering.
Kaskadetransistorforstærker: Ved mixerens udgang bruges en transistorforstærker til at forstærke mellemfrekvenssignalet og kompensere for indsættelsestabet af diodemixeren. For eksempel i 3,5GHz frekvensbåndet er indsættelsestabet af en diodemixer omkring 6dB, hvilket kan kompenseres til inden for 1dB gennem en transistorforstærker.
2. Samarbejdet design i RF switch kredsløb
PIN-diodekontakt: udnytter PIN-diodernes fremadlednings- og afskæringsegenskaber for at opnå on/off-kontrol af RF-signaler. I 3,5 GHz-frekvensbåndet kan indsættelsestabet af PIN-diodekontakter være så lavt som 0,3dB, og isolationen kan nå 45dB.
Transistordrevet kredsløb: Ved at styre forspændingsstrømmen af ​​PIN-dioden gennem en transistor opnås hurtig skift af switch-tilstande. For eksempel kan brug af MOSFET til at drive PIN-dioder forkorte koblingstiden til inden for 10 ns.
3. Samarbejdende anvendelse af amplitudebegrænsende og beskyttelseskredsløb
Diodebegrænser: Brug af PIN-dioder eller Schottky-dioder til at begrænse stærke interferenssignaler og beskytte downstream-kredsløbet. I X--båndet (8-12GHz) kan begrænsningstærsklen for PIN-diodebegrænseren nå +20dBm, og gendannelsestiden er mindre end 10 ns.
Transistor-overstrømsbeskyttelse: I strømkredsløb bruges transistorer til at detektere strøm. Når strømmen overstiger tærsklen, afbrydes strømmen gennem et diode-bypass-kredsløb for at forhindre beskadigelse af udstyret.
4. Samarbejdsimplementering i logiske kredsløb
Diodelogisk gate: Udnyttelse af dioders ensrettede ledningsevne til at opnå grundlæggende logiske funktioner såsom OG-porte og ELLER-porte. For eksempel kan en multi-emittertransistor være ækvivalent med et OG-portkredsløb sammensat af dioder, der realiserer logikken og driften af ​​flere indgangssignaler.
Transistorforstærkning og -formning: Ved udgangen af ​​den diodelogiske gate bruges en transistorforstærker til at forme og forstærke signalet, hvilket forbedrer drivevnen. For eksempel i TTL-logiske kredsløb kan transistorudgangstrinnet booste det logiske niveau fra 0,7V til 3,3V, hvilket øger køreevnen med mere end 10 gange.
Analyse af brancheansøgninger
1. 5G-basestation RF-front-
Mixerdesign: En diode dobbeltbalanceret mixer bruges til at blande RF-signaler med lokale oscillatorsignaler og udsende mellemfrekvenssignaler. Forstærk mellemfrekvenssignalet gennem en transistorforstærker, kompenser for indsættelsestab og øg modtagerens følsomhed med 3dB.
Switch kredsløb design: PIN diode switch bruges til at opnå antenne switching, og switch tilstanden styres af MOSFET drivende kredsløb for at forkorte switch tiden til inden for 20ns, der opfylder kravene til 5G NR time slot switching.
2. Satellitkommunikationsterminal
Limiter design: PIN diode limiter bruges til at beskytte lavstøjsforstærkeren (LNA) og forhindre stærke interferenssignaler i at beskadige LNA. Realtidsovervågning af begrænserstatus opnås gennem et transistordetekteringskredsløb. Når begrænseren er aktiveret, justeres transmissionseffekten automatisk for at undgå interferens.
Strømstyring: Brug af transistor-switchende strømforsyning for at opnå effektiv strømforsyning, konvertering af vekselstrøm til jævnstrøm gennem diode-ensretterkredsløb, hvilket giver stabil strøm til satellitterminaler.
3. Radarsystem
Modtagerbeskyttelse: PIN-diodebegrænser bruges til at beskytte forsiden af ​​modtageren, hvilket forhindrer stærke ekkosignaler i at beskadige LNA. Den automatiske nulstilling af begrænseren opnås gennem transistorkontrolkredsløb, hvilket gør det muligt for modtageren hurtigt at genoprette sin arbejdstilstand.
Signalbehandling: En diodemixer bruges til at blande det modtagne målekkosignal med det transmitterede signal, hvilket genererer et mellemfrekvenssignal. Forstærk og filtrer mellemfrekvenssignalet gennem en transistorforstærker for at udtrække målinformation.
https://www.trrsemicon.com/transistor/npn-transistor-2sd669.html