Làm thế nào để sử dụng điốt để cô lập trong các thiết bị truyền thông đa ban nhạc?

1. Nguyên tắc cơ bản của cách ly diode
(1) Đặc tính độ dẫn đơn hướng
Một diode có độ dẫn đơn hướng, có nghĩa là nó chỉ cho phép dòng điện đi theo một hướng. Khi diode bị sai lệch về phía trước, rào cản tiềm năng của đường giao nhau PN bên trong của nó giảm, cho phép dòng điện vượt qua trơn tru; Khi diode bị sai lệch ngược, rào cản tiềm năng tăng và dòng điện khó có thể đi qua. Đặc tính này cho phép điốt để phân lập hai mạch, ngăn các tín hiệu được truyền theo các hướng không mong muốn. Ví dụ, trong một mạch, nếu cần phải ngăn chặn dòng ngược ảnh hưởng đến các mạch khác, một diode có thể được kết nối nối tiếp trong mạch. Khi hướng hiện tại phù hợp với độ lệch phía trước, diode sẽ tiến hành và dòng điện thường xuyên; Khi hướng hiện tại ngược lại, diode cắt ra, do đó đạt được sự cô lập của mạch.
(2) Phương pháp thực hiện cách ly
Có hai cách chính để điốt đạt được sự cô lập. Một phương pháp là kết nối trực tiếp chúng trong mạch trong mạch và ngăn chặn dòng điện ngược thông qua độ dẫn đơn hướng của chúng. Ví dụ, trong một mạch điện, để ngăn chặn thiệt hại cho mạch gây ra bởi kết nối ngược của nguồn điện, một diode có thể được kết nối nối tiếp ở đầu đầu vào của nguồn điện. Khi các cực dương và âm của nguồn điện được kết nối chính xác, diode sẽ tiến hành và nguồn điện được cung cấp bình thường; Khi nguồn điện bị đảo ngược, diode cắt ra, ngăn dòng điện đi qua và bảo vệ mạch tiếp theo. Một cách khác là kết hợp nó với các thành phần khác để tạo thành một mạch cách ly cụ thể. Ví dụ, trong các mạch trình điều khiển MOSFET, để đạt được các hiệu ứng tắt chậm và nhanh, tính đơn hướng của điốt có thể được sử dụng để cô lập. Khi đầu vào sóng vuông ở mức cao, tụ điện nối CGS của MOSFET được sạc. Do sự tắc nghẽn của diode, mạch sạc sạc CGS thông qua điện trở, dẫn đến tốc độ sạc tương đối chậm; Khi đầu vào sóng vuông ở mức thấp, hai đường dẫn và mạch phóng điện trở thành hai điện trở song song, với điện trở nhỏ hơn một điện trở và tốc độ phóng lớn hơn tốc độ sạc, do đó đạt được hiệu ứng mở chậm và đóng nhanh
2. Ứng dụng cụ thể của điốt trong thiết bị truyền thông đa ban nhạc
(1) cách ly sức mạnh
Trong các thiết bị truyền thông đa ban nhạc, nguồn cung cấp năng lượng bên ngoài và nguồn cung cấp năng lượng kép của pin thường được yêu cầu để cung cấp điện. Để ngăn chặn sự can thiệp lẫn nhau giữa hai nguồn năng lượng, điốt có thể được sử dụng để cô lập. Ví dụ, một sơ đồ cung cấp năng lượng kép sử dụng hai điốt được sử dụng theo chuỗi được áp dụng, với một diode được kết nối nối tiếp giữa mỗi nguồn năng lượng và tải. Theo cách này, khi một trong các nguồn năng lượng đang hoạt động, diode tiến hành cung cấp năng lượng cho tải; Nguồn cung cấp khác, do hiệu ứng cô lập của diode, sẽ không ảnh hưởng đến nguồn cung cấp năng lượng làm việc. Trong khi đó, khi điện áp nguồn điện dao động hoặc đảo ngược, diode cũng có thể cung cấp bảo vệ để ngăn ngừa thiệt hại cho các mạch tiếp theo. Phương pháp cách ly sức mạnh này rất đơn giản, hiệu quả, chi phí - hiệu quả và có thể đảm bảo cung cấp năng lượng ổn định cho thiết bị truyền thông đa băng tần.
(2) Phân lập tín hiệu
Ngăn chặn nhiễu tín hiệu: Trong các thiết bị giao tiếp đa băng tần, các tín hiệu từ các dải tần số khác nhau có thể can thiệp lẫn nhau. Ví dụ: khi một thiết bị xử lý cả tần số- và thấp - tín hiệu tần số đồng thời, tín hiệu tần số cao - có thể kết hợp với mạch tín hiệu tần số tần số thấp. Để giải quyết vấn đề này, điốt có thể được thêm vào đường dẫn truyền tín hiệu để cô lập. Các điốt có thể ngăn chặn sự lan truyền của tín hiệu tần số- cao xuống mức thấp - Mạch tín hiệu tần số, do đó đảm bảo truyền tín hiệu độc lập trong mỗi dải tần. Ví dụ, trong mạch máy thu, để ngăn chặn rò rỉ tín hiệu dao động cục bộ vào đầu vào đầu vào RF, một mạch cách ly diode có thể được thêm vào giữa thiết bị đầu ra tín hiệu dao động cục bộ và thiết bị đầu vào đầu vào RF. Khi tín hiệu dao động cục bộ hoạt động bình thường, diode tiến hành và tín hiệu dao động cục bộ đi qua; Khi tín hiệu dao động cục bộ là bất thường hoặc truyền ngược, diode cắt ra để ngăn chặn rò rỉ tín hiệu và cải thiện hiệu suất của máy thu.
Bảo vệ các mạch nhạy cảm: Có một số mạch nhạy cảm tín hiệu trong các thiết bị giao tiếp đa dải, chẳng hạn như bộ vi xử lý, cảm biến, v.v ... Các mạch này dễ bị nhiễu tín hiệu bên ngoài, dẫn đến hoạt động không ổn định. Bằng cách thêm một mạch cách ly diode ở đầu vào của mạch nhạy cảm, các tín hiệu nhiễu bên ngoài có thể được ngăn chặn hiệu quả vào mạch nhạy cảm. Ví dụ, trong mạch cảm biến nhiệt độ, để ngăn chặn nhiễu công suất hoặc các tín hiệu tần số - cao khác can thiệp vào độ chính xác đo của cảm biến, điốt có thể được thêm vào đầu vào công suất và đầu ra tín hiệu của cảm biến để phân lập. Theo cách này, ngay cả khi có tín hiệu nhiễu bên ngoài, diode có thể chặn nó bên ngoài mạch cách ly, đảm bảo hoạt động bình thường của cảm biến.
(3) Phân lập cổng máy trộn
Trong bộ trộn các thiết bị truyền thông đa băng, RF, LO và nếu các cổng cần được phân lập với nhau để ngăn chặn rò rỉ tín hiệu và khớp nối. Điốt có thể được sử dụng để đạt được sự cô lập của các cổng máy trộn. Ví dụ, trong mạch máy trộn, tín hiệu dao động cục bộ và tín hiệu RF cần được trộn trong máy trộn, nhưng đồng thời, cần phải ngăn tín hiệu dao động cục bộ bị rò rỉ đến cổng RF hoặc cổng tần số trung gian, cũng như để ngăn tín hiệu RF bị rò rỉ đến cổng dao động cục bộ. Bằng cách thêm các mạch cách ly diode giữa mỗi cổng, việc phân lập cổng của máy trộn có thể được cải thiện. Mức độ cô lập đề cập đến tỷ lệ công suất của bộ dao động cục bộ hoặc tín hiệu RF rò rỉ đến các cổng khác với công suất đầu vào, được đo bằng dB. Nói chung, sự cô lập càng cao, hiệu suất của máy trộn càng tốt. Mạch cách ly diode có thể làm giảm hiệu quả rò rỉ tín hiệu, cải thiện sự cô lập của máy trộn, và do đó tăng cường hiệu suất tổng thể của thiết bị truyền thông.
3. Ưu điểm của các ứng dụng cách ly diode
(1) Chi phí thấp
Một diode là một thành phần điện tử phổ biến với giá tương đối thấp. Sử dụng điốt để cô lập trong các thiết bị truyền thông đa ban nhạc không yêu cầu tăng chi phí quá mức. So với các kỹ thuật cách ly phức tạp khác, các sơ đồ cách ly diode có lợi thế chi phí đáng kể. Ví dụ, trong một số thiết bị truyền thông tiêu dùng nhạy cảm về chi phí, sử dụng cách ly diode có thể làm giảm hiệu quả chi phí sản xuất của sản phẩm và cải thiện khả năng cạnh tranh thị trường của nó.
(2) Độ tin cậy cao
Diodes có các đặc điểm của cấu trúc đơn giản và hoạt động ổn định. Trong điều kiện làm việc bình thường, điốt có thể hoạt động đáng tin cậy trong một thời gian dài và không dễ bị trục trặc. Trong các thiết bị truyền thông đa băng, các mạch cách ly diode không yêu cầu logic điều khiển phức tạp, chỉ cần phải chọn mô hình diode và tham số thích hợp theo yêu cầu của mạch. Điều này làm cho mạch cách ly diode rất đáng tin cậy, đảm bảo hoạt động ổn định của thiết bị truyền thông.
(3) Dễ thực hiện
Việc thiết kế và thực hiện các mạch cách ly diode tương đối đơn giản. Các kỹ sư chỉ cần hiểu các đặc điểm và phương pháp ứng dụng của điốt để thiết kế các mạch cách ly phù hợp dựa trên các yêu cầu mạch cụ thể. Hơn nữa, các điốt có các dạng bao bì khác nhau, chẳng hạn như phích cắm - trong và gắn bề mặt, có thể đáp ứng các yêu cầu cài đặt của các thiết bị truyền thông khác nhau. Trong các ứng dụng thực tế, các mạch cách ly diode có thể dễ dàng tích hợp vào các bảng mạch của các thiết bị truyền thông mà không cần phải gỡ lỗi và tối ưu hóa bổ sung, rút ​​ngắn đáng kể chu kỳ phát triển sản phẩm.
https://www.trrsemia.com/diode/smd/