Jak diody dosahují současné rektifikace v komunikačních zařízeních?

1, pracovní princip diody
Dioda je složena z n - typu a p - typu materiálů, které tvoří Pn Junction. Jeho základní charakteristikou je jednosměrná vodivost: když je na diodě aplikováno dopředné napětí (s P -terminálem spojeným s kladným napětím a n -terminálem spojeným s negativním napětím), PN spojení se zužuje, elektrony proudí v opačném směru, v opačném směru, o opačném směru, o opačným směrem, o opačném směru, a to, co je v opačném směru, a aktuálním průchodem; Když je aplikováno zpětné napětí, rozšiřuje se depleční oblast PN křižovatky a potlačuje tok elektronů a děr, což způsobí, že se dioda vypne a téměř žádný proud proudí. Tato charakteristika umožňuje diodám účinně řídit směr proudového toku a poskytovat základ pro implementaci obvodů usměrňovače.
2, typy a principy obvodů na usměrňovače diodových
(1) Obvod usměrňovače poloviny vlny
Obvod s rektikací poloviční vlny je nejjednodušší formou rektifikace, sestávající pouze z jedné diody. Na sekundárním výkonovém transformátoru se napětí sinusové vlny v průběhu času mění. Během pozitivního polovičního cyklu napětí se dioda provádí ve směru dopředu a napětí napájení se aplikuje na zatížení, což vede proud zatížení; V záporném polovičním cyklu napětí je dioda v reverzní mezní části a na zatížení není napětí ani proud. Tento proces se opakuje v každém cyklu, což má za následek vlnový tvar negativního polovičního cyklu napájení „oříznutého“, přičemž ponechává pouze jeden směr napětí. Avšak vzhledem k tomu, že velikost tohoto průběhu napětí se v průběhu času stále liší, se označuje jako pulzující stejnosměrné napětí. Například v ideální situaci, pokud je sekundární napětí výkonového transformátoru E, napětí napříč zatížením R1 lze vypočítat pomocí relevantních vzorců a napětí zpětného píku, které upravená dioda vydrží, má také specifickou hodnotu. Obvod rektifikace poloviční vlny však využívá pouze pozitivní polovinu napájení, což má za následek nižší účinnost využití energie.
(2) Obvod rektifikace plné vlny
Obvod rektifikace plné vlny byl vylepšen na základě rektifikace poloviční vlny, přidáním usměrňovače diody D2 a přidáním středového klepnutí do sekundárního transformátoru B1. Během období 0 až π je horní konec B1 sekundární pozitivní a spodní konec je negativní a D1 provádí pozitivní směr. Napětí napájení je aplikováno na R1 a napětí na obou koncích R1 ukazuje průběh pozitivního a negativního dolů; Během období π ~ 2 π se horní konec sekundárního B1 stává negativním a spodní konec se stává pozitivním a D2 se začíná pozitivně chovat. Napětí napájení se nadále aplikuje na R1 a polarita napětí na obou koncích R1 zůstává nezměněna. Poté, v každém následujícím cyklu, obvod rektifikace plné vlny opakuje výše uvedený proces. Napětí pozitivního a negativního dvou a půl cyklu napájení je napraveno D1 a D2 a poté postupně aplikováno na dva konce R1. Napětí získané na R1 vždy udržuje průběh pozitivního a záporného dna. Obvod rektifikace plné vlny může plně využívat pozitivní a negativní dva a půl cyklu napájecího zdroje, což výrazně zlepšuje účinnost rektifikace, ale produkce je relativně složitá a vyžaduje speciálně navržený transformátor.
(3) Obvod usměrňovače můstku
Za účelem zjednodušení výrobního procesu se objevily obvody můstků. K vytvoření mostního obvodu používá čtyři diody usměrňovače a nevyžaduje středový transformátor. Když je napájení v pozitivním polovičním cyklu, horní konec sekundárního B1 představuje pozitivní potenciál a spodní konec představuje negativní potenciál. Osměrné diody D4 a D2 se provádějí a proud začíná od horního konce B1 sekundárního transformátoru a prochází D4 R1, D2, konečně se vrací na spodní konec B1 sekundární; V negativním polovičním cyklu napájení se spodní konec sekundárního konce B1 stává pozitivním potenciálem a horní konec se stává negativním potenciálem. D1 a D3 provádějí a proud se vrací na horní konec sekundárního B1 sekundárním přes D1, R1 a D3 ze spodního konce sekundární B1. Během celého procesu napětí na obou koncích R1 vždy udržuje pozitivní polaritu a negativní polaritu a průběh je v souladu s podmínkou během rektifikace plné vlny. Obvod usměrňovače můstku dosahuje efektivní rektifikace napájecího zdroje střídavého proudu prostřednictvím chytrého uspořádání čtyř diod, přičemž každá dioda usměrňovače nesou polovinu zátěžového proudu.
3, Specifická aplikace diod v komunikačním zařízení
(1) Detekce signálu
V komunikačních systémech se pro detekci signálu běžně používají diody. Například v obvodu přijímajícího rádia je přijímaný signál obvykle signálem modulovaným amplitudou (AM) a diody převádějí signál AM na zvukový signál prostřednictvím rektifikace. Když je na diodě aplikována pozitivní polovina modulačního signálu amplitudy, provádí dioda a proud prochází zatížením, aby se vytvořil odpovídající napětí; Když je signál negativní poloviční cyklus, dioda se vypne a na zatížení není žádný proud. Tímto způsobem jsou extrahovány informace v amplitudovaném modulovaném signálu a dosahují detekce signálu.
(2) Modulace a demodulace
Diody také hrají důležitou roli v procesu modulace a demodulace komunikačního zařízení. Pokud jde o modulaci, lze k modulaci signálů nosiče použít diody. Například v obvodu jednoduché amplitudové modulace (AM) zvukový signál moduluje amplitudu nosného signálu diodou, což způsobuje změnu amplitudy nosného signálu s variací zvukového signálu. Pokud jde o demodulaci, jak již bylo zmíněno, mohou diody obnovit amplitudované signály na audio signály a dosáhnout demodulace signálu. Kromě toho se v obvodech, jako je frekvenční modulace (FM) a fázová modulace (PM) (PM), diody také účastní procesu modulace a demodulace signálů prostřednictvím jejich nelineárních charakteristik.
(3) Konverze frekvence
V komunikačních systémech je frekvenční konverze důležitým krokem. Diody lze použít k dosažení frekvenční konverze. Například v některých frekvenčních syntetizátorech pracují diody ve spojení s jinými komponenty a vytvářejí nové frekvenční komponenty prostřednictvím nelineárních účinků, čímž se dosahuje frekvenční transformace. Kromě toho mohou v míchacím obvodu diody smíchat dva signály různých frekvencí pro generování signálů frekvence součtu a rozdílu, což poskytuje podporu pro frekvenční přeměnu v komunikačních systémech.
(4) Ochrana přepětí
Komunikační zařízení může podléhat různým přepětí napětí během provozu, jako je blesk, kolísání výkonu atd. Dioda může sloužit jako složka ochrany přepětí, provádět, když napětí překročí určitý prahový, obcházení přepěťového proudu na zem a chránit jiné složky před poškozením. Například při výkonu vstupu komunikačního zařízení je dioda regulátoru napětí obvykle připojena paralelně. Když vstupní napětí překročí rozkladové napětí diody regulátoru napětí, dioda provádí a uvolňuje přebytečné napětí na zem, čímž chrání normální provoz následujícího obvodu.
4, ukazatele výkonu a výběr obvodů diodových usměrňovačů
Při výběru diod usměrňovače je třeba komplexně považovat více parametrů klíčů. Maximální rektifikovaný proud se týká maximálního průměrného proudu vpřed, kterým může dioda procházet během dlouhého - termín kontinuální operace; Maximální reverzní provozní proud se týká maximálního zpětného proudu, který umožnil projít diodou, když je zpětný zkreslení; Cut - vypnutí frekvence odkazuje na frekvenci, při které dioda začíná ztrácet jednosměrnou vodivost; Doba zpětného zotavení se týká času potřebného pro přechod diody z dopředného vodivého stavu do stavu zpětného mezního stavu. U běžných obvodů napájení stabilizovaných sérií je hlavním zaměřením na to, zda lze vybrat maximální rektifikovaný proud a maximální reverzní provozní proud, a 1n řada, série 2CZ, RLR řady atd.; Pro obvod s nápravovým obvodem a pulzním obvodem rektifikačního obvodu přepínacího režimu stabilizovaného napájecího zdroje je nutné zvolit diody usměrňovače s vyšší provozní frekvencí a kratší dobou reverzní zotavení, jako jsou řada RU, řada EU, série V a série 1SR, nebo zvolit rychlé a stabilní provoz obvodu.
https://www.trrrsemicon.com/diode/smd/asmd;