logo

Главная Полупроводниковые приборы Диоды СВЧ Детекторные диоды

Диоды сверхвысокочастотные: Детекторные диоды

Печать
Схемотехника - Схемотехника и конструирование схем

 

Детекторные диоды предназначены для детектирования сигналов СВЧ. Под детектированием понимают процесс выделения из модулированного напряжения сигнала более низкой частоты, по закону которого была осуществлена амплитудная модуляция высокочастотного сигнала.

В качестве детекторных применяются в основном точечно-контактные диоды и диоды с переходом Шоттки. Главным параметром, определяющим характеристики детектора, является крутизна вольт-амперной характеристики в окрестности рабочей точки. Выходное напряжение детектора должно быть прямо пропорционально мощности сигнала СВЧ (квадрату входного напряжения).

Обычно при работе детекторных диодов смещение рабочей точки не предусматривается, однако для детектирования слабых сигналов может оказаться полезной реализация рабочей точки в области малых напряжений, что достигается у прямосмещенных диодов.

Некоторые детекторные диоды имеют характеристику близкую к квадратичной, что позволяет использовать их для измерения мощности СВЧ колебаний.

К основным специальным параметрам детекторных диодов относят: чувствительность по току (\(\beta_i\)), чувствительность по напряжению (\(\beta_U\)), коэффициент качества детектора (\(M\)) и некоторые другие (таб. 2.8‑1).

 

Чувствительность по току (\(\beta_i\)) и чувствительность по напряжению (\(\beta_U\)). При подаче на детекторный диод модулированного высокочастотного сигнала мощностью \(P_с\) через диод в нагрузку будет проходить ток \(I_{вых}\). Величина, равная отношению приращения выпрямленного тока диода к вызвавшей это приращение СВЧ мощности (\(\beta_i = \Delta I_{вых}/ \Delta P_с\)), называется чувствительностью по току. Чувствительность по току измеряется при установившемся рабочем режиме для заданной нагрузки. Аналогично определяется и величина, называемая чувствительностью по напряжению (\(\beta_U\)). Она равна отношению приращения напряжения на нагрузке детекторного диода к вызвавшей это приращение мощности СВЧ сигнала на входе (\(\beta_U = \Delta U_{вых}/ \Delta P_с\)) при установившемся рабочем режиме для заданной нагрузки. Чувствительность по напряжению обычно определяется только для диодов, которые предназначены для детектирования импульсных сигналов. В большинстве детекторных диодов наблюдается рост чувствительности на начальном участке прямой ветви ВАХ, поэтому и применяется прямое смещение детекторного диода при приеме слабых сигналов. С ростом температуры чувствительность как правило уменьшается.

Тангенциальная чувствительность (\(P_{tg}\)). Существует еще один вид оценки чувствительности детекторного диода — тангенциальная чувствительность. В отличие от чувствительности по току и напряжению, которые определяются для конкретного рабочего режима (при конкретной мощности входного сигнала), тангенциальная чувствительность предназначена для указания того, насколько слабые сигналы способен детектировать диод, и очень близка по своему назначению к шумовым характеристикам прибора. Тангенциальная чувствительность (\(P_{tg}\)) — это значение импульсной мощности сигнала, при которой наблюдается совпадение нижней границы полосы шумов детектора с максимальным уровнем шумов приемной системы при отсутствии входного сигнала.

Коэффициент качества детектора (\(M\)). Специальный параметр предназначен для оценки общих свойств детекторного диода — коэффициент качества детектора (\(M\)). Он учитывает и его чувствительность, и шумовые характеристики, и некоторые характеристики ВАХ. Коэффициент качества вычисляется по формуле:

\(M = \cfrac{\beta_i r_{диф}}{\sqrt{N_ш r_{диф} + R_ш}}\),

где:

    \(r_{диф}\) — дифференциальное сопротивление,

    \(N_ш\) — шумовое отношение диода,

    \(R_ш\) — эквивалентное шумовое сопротивление видеоусилителя (принимается равным 1000 Ом).

 

 

 

Конструирование схем




Все права защищены © 1997-2011 Перепечатка возможна только по согласованию с владельцем авторских прав. admin@club155.ru

Яндекс.Метрика               Сервер радиолюбителей России - схемы, документация,

 соревнования, дипломы, программы, форумы и многое другое!   схемы новости электроники