Làm thế nào để điốt làm việc cùng nhau trong các bộ khuếch đại giao tiếp?

一, cơ chế hiệp đồng của điốt trong xử lý tín hiệu
1. Chức năng giới hạn và kẹp
Trong các bộ khuếch đại giao tiếp, điốt thường được sử dụng để hạn chế biên độ tín hiệu và ngăn ngừa biến dạng quá tải. Ví dụ, trong bộ khuếch đại tần số trung gian của bộ thu điều chế biên độ, một mạch giới hạn được hình thành bởi kết nối song song ngược của hai điốt. Khi tín hiệu đầu vào vượt quá điện áp dẫn về phía trước của diode (khoảng 0,7V), diode sẽ tiến hành, kẹp biên độ tín hiệu trong phạm vi an toàn. Cơ chế này có thể bảo vệ hiệu quả các mạch tiếp theo khỏi tác động tín hiệu mạnh trong khi duy trì tính toàn vẹn tín hiệu.
2. Chức năng chỉnh lưu và phát hiện
Điốt thường được sử dụng trong các bộ khuếch đại giao tiếp để chỉnh lưu và phát hiện tín hiệu. Ví dụ, trong một vôn kế AC trong phạm vi âm thanh, tín hiệu AC được chuyển đổi thành tín hiệu DC thông qua mạch chỉnh lưu cầu. Khi tín hiệu đầu vào là một nửa chu kỳ dương, dòng điện chảy qua diode D1 đến đồng hồ; Ở một nửa chu kỳ âm, dòng điện chảy qua diode D2 đến đồng hồ. Cấu trúc này loại bỏ sai số phi tuyến của diode và đảm bảo tính tuyến tính của phép đo.
3. Phát hiện và giữ đỉnh cao
Trong mạch phát hiện cực đại, điốt và bộ khuếch đại vận hành hợp tác với nhau để đạt được sự phát hiện và duy trì chính xác các đỉnh tín hiệu. Ví dụ, khi tín hiệu đầu vào dương, bộ khuếch đại hoạt động và diode tạo thành một người theo dõi điện áp, nhanh chóng sạc tụ điện lên đỉnh của tín hiệu đầu vào; Khi tín hiệu đầu vào giảm, diode tắt và tụ điện duy trì điện áp cực đại. Mạch này được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển tăng tự động (AGC), cung cấp tham chiếu để điều chỉnh mức tăng tiếp theo.
2, Cơ chế hiệp đồng của điốt trong bảo vệ mạch
1. Bảo vệ xả tĩnh điện (ESD)
Ở đầu vào của bộ khuếch đại giao tiếp, một cặp điốt chuỗi ngược thường được kết nối song song để bảo vệ ESD. Khi tín hiệu đầu vào thấp hơn nhiều so với điện áp dẫn về phía trước của diode, diode không hoạt động; Khi đầu vào vượt quá điện áp dẫn về phía trước của diode, diode tiến hành, nhúng tín hiệu đầu vào trong phạm vi điện áp an toàn. Cơ chế này có thể ngăn ngừa thiệt hại cho giai đoạn đầu vào của bộ khuếch đại do phóng điện.
2. Bảo vệ quá điện áp
Ở đầu nguồn cung cấp của các bộ khuếch đại giao tiếp, các mảng diode thường được sử dụng để bảo vệ quá điện áp. Ví dụ, bằng cách kết nối nhiều điốt nối tiếp, dòng điện tối đa được yêu cầu bởi các điốt trong mảng bị giới hạn trong phạm vi an toàn và việc giảm điện áp tối đa của chúng là tổng của tất cả các giọt điện áp phía trước. Cấu trúc này có thể cung cấp một điện áp đã biết cố định trong một phạm vi giới hạn, bảo vệ bảng mạch khỏi các hiệu ứng của quá điện áp.
3. Lưu lượng tiếp tục và hấp thụ năng lượng
Trong các mạch tải cảm ứng, điốt thường được sử dụng để tự do và hấp thụ năng lượng. Ví dụ, trong nguồn điện chuyển mạch, khi tắt bóng bán dẫn chuyển mạch, tải trọng cảm ứng sẽ giảm dòng điện đột ngột và tạo ra lực điện động ngược. Diode tự do bảo vệ mạch chuyển mạch khỏi thiệt hại bằng cách cho phép cuộn cảm vẽ dòng điện, ngăn chặn vấn đề vận chuyển điện tích vượt qua với tải trọng.
3, Cơ chế tổng hợp diode trong kiểm soát tăng động
1. Ứng dụng diode pin trong AGC
Các điốt PIN có những ưu điểm đáng kể trong kiểm soát mức tăng động do cấu trúc lớp nội tại độc đáo của chúng. Độ dẫn vi sóng của nó xấp xỉ tỷ lệ thuận với dòng DC và điện trở loạt của nó là nhỏ, dẫn đến tổn thất chèn thấp. Trong các mạch AGC, điốt pin thường được sử dụng làm điện trở thay đổi trong mạch ghép giữa các bộ khuếch đại. Khi tín hiệu tần số cao - tăng, dòng sai lệch chảy qua diode pin tăng, điện trở tương đương của nó giảm và hiệu ứng shunt tăng, do đó làm giảm mức tăng của bộ khuếch đại.
2. Phương pháp điều khiển chuyển tiếp và phương pháp điều khiển lùi
Trong các hệ thống AGC, điốt thường được sử dụng để thực hiện các phương pháp điều khiển chuyển tiếp và đảo ngược. Phương thức điều khiển chuyển tiếp làm giảm mức tăng bằng cách thay đổi dòng điểm hoạt động của thiết bị để giảm hệ số khuếch đại dòng điện - ngắn. Định luật điều khiển ngược làm giảm mức tăng bằng cách thay đổi điểm vận hành của bộ khuếch đại chính, giảm trở kháng đầu vào của nó. Cả hai phương pháp đều đạt được điều chỉnh mức tăng động thông qua công việc hợp tác của điốt và bộ khuếch đại.
3. Mạch điều khiển trì hoãn
Trong các mạch AGC bị trì hoãn, các điốt hoạt động cùng với các máy dò và bộ khuếch đại DC để đạt được kiểm soát tăng trì hoãn. Ví dụ, điện áp đầu ra phát hiện được áp dụng cho cực dương của diode và chỉ khi điện áp phát hiện vượt quá điện áp tham chiếu, diode vẫn dẫn, cho phép điện áp điều khiển AGC hoạt động trên bộ khuếch đại. Cơ chế này có thể tránh sự sai lệch của hệ thống AGC trong các tín hiệu nhỏ và cải thiện tính ổn định của hệ thống.
4, kịch bản ứng dụng điển hình và các trường hợp công việc hợp tác
1. Hệ thống AGC trong máy thu điều chế biên độ
Trong các máy thu điều chế biên độ, hệ thống AGC đạt được điều chỉnh mức tăng tự động thông qua hoạt động phối hợp của điốt và bộ khuếch đại. Cả bộ khuếch đại tần số - cao và bộ khuếch đại tần số trung gian đều là bộ khuếch đại khuếch đại có thể điều khiển được và mức tăng của chúng được điều khiển bởi điện áp điều khiển AGC. Tín hiệu đầu ra của bộ khuếch đại tần số trung gian được gửi đến máy dò phong bì cực đại của kênh chính ở một bên và được áp dụng cho một máy dò phong bì cực đại khác ở phía bên kia. Điện áp DC tỷ lệ thuận với biên độ sóng mang được giải điều chế và so sánh với điện áp tham chiếu, và sau đó điện áp điều khiển AGC thu được thông qua bộ khuếch đại DC.
2. Mặt trước quang học - Kết thúc trong các máy thu truyền thông sợi quang
Trong các máy thu truyền thông sợi quang, các bộ tạo quang và bộ tiền khuếch đại tạo thành mặt trước quang học -, chuyển đổi và khuếch đại tín hiệu quang thành tín hiệu điện. Photodiode chuyển đổi ánh sáng thành quang dẫn, trong khi bộ tiền khuếch đại chuyển đổi quang thành điện áp và khuếch đại tín hiệu. Trong quá trình này, các điốt thực hiện chức năng chuyển đổi từ quang điện sang điện áp, hoạt động cùng với các bộ khuếch đại để đảm bảo khuếch đại và truyền tín hiệu chính xác.
3. Ức chế tiếng ồn trong bộ khuếch đại ăng -ten TV
Trong bộ khuếch đại ăng -ten TV, điốt và bộ khuếch đại phối hợp với nhau để đạt được sự ức chế tiếng ồn và tăng cường tín hiệu. Ví dụ, bằng cách chọn các mạch đầu vào nhiễu- thấp và các mạch giới hạn diode, con số nhiễu của toàn bộ hệ thống nhận có thể được giảm và tín hiệu - so với - tỷ lệ nhiễu của hình ảnh truyền hình và âm thanh đi kèm có thể được cải thiện. Diode đóng một vai trò trong việc giới hạn tín hiệu và ức chế nhiễu trong quá trình này, đảm bảo hoạt động ổn định của bộ khuếch đại ở độ nhạy cao.
https://www.trrsemicon.com/transistor/mosfet/