Como os diodos atingem a retificação atual em dispositivos de comunicação?

1, princípio de trabalho do diodo
O diodo é composto de n - tipo e p - tipo materiais, formando uma junção pn. Sua característica central é a condutividade unidirecional: quando uma tensão direta é aplicada ao diodo (com o terminal P conectado a uma tensão positiva e o terminal N conectado a uma tensão negativa), a junção Pn estreita, os elétrons fluem do fluxo n - para o tipo P - e o tipo, o fluxo de anos, o tipo de fluxo de shes; Quando uma tensão reversa é aplicada, a região de depleção da junção PN aumenta, suprimindo o fluxo de elétrons e orifícios, fazendo com que o diodo desligasse e quase nenhuma corrente flua. Essa característica permite que os diodos controlem efetivamente a direção do fluxo de corrente, fornecendo uma base para a implementação de circuitos retificadores.
2, tipos e princípios de circuitos retificadores de diodo
(1) Circuito de retificador de meia onda
O circuito de retificação de meia onda é a forma mais simples de retificação, consistindo apenas em um diodo. No secundário do transformador de energia, a tensão de onda senoidal varia ao longo do tempo. Durante o meio ciclo positivo da tensão, o diodo conduz na direção direta e a tensão da fonte de alimentação é aplicada à carga, acionando a corrente de carga para fluir; No meio ciclo negativo da tensão, o diodo está em um estado de corte reverso e não há tensão ou corrente na carga. Esse processo é repetido em cada ciclo, resultando na forma de onda do meio ciclo negativo da fonte de alimentação 'cortado', deixando apenas uma única direção da saída de tensão. No entanto, devido ao fato de que a magnitude desta forma de onda de tensão ainda varia ao longo do tempo, ela é chamada de tensão CC pulsante. Por exemplo, em uma situação ideal, se a tensão secundária do transformador de energia for E, a tensão na carga R1 pode ser calculada usando fórmulas relevantes e a tensão de pico reverso que o diodo do retificador pode suportar também tem um valor específico. No entanto, o circuito de retificação de meia onda utiliza apenas a metade positiva da fonte de alimentação, resultando em menor eficiência de utilização de energia.
(2) Circuito de retificação de ondas completas
O circuito de retificação de onda total foi aprimorada com base na retificação de meia onda, adicionando um diodo retificador D2 e ​​adicionando uma torneira central ao secundário do transformador B1. Durante o período de 0 a π, a extremidade superior do secundário B1 é positiva e a extremidade inferior é negativa e D1 está conduzindo na direção positiva. A tensão da fonte de alimentação é aplicada a R1, e a tensão nas duas extremidades de R1 mostra uma forma de onda de positivo e negativo para baixo; Durante o período de π ~ 2 π, a extremidade superior do secundário B1 se torna negativa e a extremidade inferior se torna positiva e D2 começa a conduzir positivamente. A tensão da fonte de alimentação continua sendo aplicada a R1, e a polaridade da tensão nas duas extremidades de R1 permanece inalterada. Posteriormente, em cada ciclo subsequente, o circuito de retificação de onda completa repetirá o processo acima. A tensão dos dois ciclos positivos e negativos de dois e meio da fonte de alimentação é retificada por D1 e D2 e, em seguida, aplicada sequencialmente às duas extremidades de R1. A tensão obtida em R1 sempre mantém uma forma de onda de parte superior positiva e inferior negativa. O circuito de retificação de ondas completas pode utilizar completamente os dois ciclos positivos e negativos da fonte de alimentação, melhorando significativamente a eficiência da retificação, mas a produção é relativamente complexa e requer um transformador especialmente projetado.
(3) circuito de retificador de ponte
Para simplificar o processo de fabricação, surgiram circuitos de retificador de ponte. Ele usa quatro diodos retificadores para formar um circuito de ponte e não requer um transformador de torneira central. Quando a fonte de alimentação está no meio ciclo positivo, a extremidade superior do secundário B1 apresenta um potencial positivo e a extremidade inferior apresenta um potencial negativo. Os diodos retificadores d4 e D2 conduzem, e a corrente começa na extremidade superior do secundário B1 do transformador e passa por D4 R1, D2, finalmente retornando à extremidade inferior do secundário B1; No meio ciclo negativo da fonte de alimentação, a extremidade inferior do secundário B1 se torna um potencial positivo e a extremidade superior se torna um potencial negativo. A conduta D1 e D3, e a corrente retorna à extremidade superior do secundário B1 através de D1, R1 e D3 da extremidade inferior do secundário B1. Durante todo o processo, a tensão nas duas extremidades de R1 sempre mantém uma polaridade positiva e uma polaridade negativa, e a forma de onda é consistente com a condição durante a retificação da onda completa. O circuito do retificador da ponte atinge a retificação eficaz da fonte de alimentação CA através do arranjo inteligente de quatro diodos, com cada diodo retificador carregando metade da corrente de carga.
3, a aplicação específica de diodos em equipamentos de comunicação
(1) Detecção de sinal
Nos sistemas de comunicação, os diodos são comumente usados ​​para detecção de sinal. Por exemplo, em um circuito de recebimento de rádio, o sinal recebido geralmente é um sinal modulado por amplitude (AM) e os diodos convertem o sinal AM em um sinal de áudio através da retificação. Quando a metade positiva do sinal de modulação da amplitude é aplicada ao diodo, o diodo conduz e a corrente passa através da carga para gerar a tensão correspondente; Quando o sinal é de meio ciclo negativo, o diodo é desligado e não há corrente na carga. Dessa maneira, as informações no sinal modulado de amplitude são extraídas, alcançando a detecção de sinal.
(2) modulação e desmodulação
Os diodos também desempenham um papel importante no processo de modulação e desmodulação dos equipamentos de comunicação. Em termos de modulação, os diodos podem ser usados ​​para modular os sinais da transportadora. Por exemplo, em um circuito simples de modulação de amplitude (AM), o sinal de áudio modula a amplitude do sinal do transportador através de um diodo, causando a amplitude do sinal da transportadora para alterar com a variação do sinal de áudio. Em termos de desmodulação, como mencionado anteriormente, os diodos podem restaurar sinais modulados de amplitude aos sinais de áudio, alcançando a desmodulação do sinal. Além disso, em circuitos como modulação de frequência (FM) e modulação de fase (PM), os diodos também participam do processo de modulação e desmodulação de sinais por meio de suas características não lineares.
(3) conversão de frequência
Nos sistemas de comunicação, a conversão de frequência é uma etapa importante. Diodos podem ser usados ​​para obter conversão de frequência. Por exemplo, em alguns sintetizadores de frequência, os diodos funcionam em conjunto com outros componentes para gerar novos componentes de frequência através de efeitos não lineares, alcançando assim a transformação de frequência. Além disso, no circuito de mistura, os diodos podem misturar dois sinais de diferentes frequências para gerar sinais de soma e diferença, fornecendo suporte para conversão de frequência em sistemas de comunicação.
(4) Proteção de sobretensão
O equipamento de comunicação pode estar sujeito a vários surtos de tensão durante a operação, como raios, flutuações de energia, etc. Um diodo pode servir como um componente de proteção de sobretensão, conduzindo quando a tensão excede um determinado limite, ignorando a corrente de sobretensão para aterrar e proteger outros componentes de danos. Por exemplo, na entrada de energia do equipamento de comunicação, um diodo regulador de tensão geralmente é conectado em paralelo. Quando a tensão de entrada excede a tensão de quebra do diodo do regulador de tensão, o diodo conduz e libera a tensão excessiva ao solo, protegendo assim a operação normal do circuito subsequente.
4, indicadores de desempenho e seleção de circuitos de retificadores de diodo
Ao selecionar diodos retificadores, vários parâmetros -chave precisam ser considerados de forma abrangente. A corrente máxima retificada refere -se à corrente média máxima de avanço que um diodo pode passar durante o termo de termo longo -}} termo; A corrente de operação reversa máxima refere -se à corrente reversa máxima permitida para que um diodo passasse quando tendencioso reverso; O corte - off Frequency refere -se à frequência em que um diodo começa a perder sua condutividade unidirecional; O tempo de recuperação reversa refere -se ao tempo necessário para que um diodo faça a transição de um estado de condução direta para um estado de corte reverso. Para os circuitos de fonte de alimentação estabilizados em série comuns, o foco principal é se a corrente máxima retificada e a corrente operacional reversa máxima atende aos requisitos e a série 1N, a série 2CZ, a série RLR etc. podem ser selecionadas; Para o circuito de retificação e o circuito de retificação de pulso do modo de chave estabilizado com fonte de alimentação, é necessário escolher diodos retificadores com maior frequência operacional e tempo de recuperação reversa mais curto, como séries Ru, séries da UE, séries V e série 1SR, ou escolher diodos de recuperação rápidos para garantir a operação eficiente e estável do circuito.
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