Como usar diodos para isolamento em dispositivos de comunicação de várias bandas?

1. O princípio básico do isolamento do diodo
(1) Característica da condutividade unidirecional
Um diodo possui condutividade unidirecional, o que significa que apenas permite que a corrente passe em uma direção. Quando o diodo é tendencioso para a frente, a barreira potencial de sua junção PN interna diminui, permitindo que a corrente passasse sem problemas; Quando o diodo é tendencioso reverso, a barreira potencial aumenta e a corrente dificilmente pode passar. Essa característica permite que os diodos isolem eletricamente dois circuitos, impedindo que os sinais sejam transmitidos em direções indesejadas. Por exemplo, em um circuito, se for necessário impedir que a corrente reversa afete outros circuitos, um diodo pode ser conectado em série no circuito. Quando a direção atual está em conformidade com o viés direto, o diodo conduz e os fluxos de corrente normalmente; Quando a direção atual é oposta, o diodo corta, alcançando assim o isolamento do circuito.
(2) Método de Implementação de Isolamento
Existem duas maneiras principais para os diodos alcançarem o isolamento. Um método é conectá -los diretamente em série no circuito e impedir a corrente reversa através de sua condutividade unidirecional. Por exemplo, em um circuito de potência, a fim de evitar danos ao circuito causado pela conexão reversa da fonte de alimentação, um diodo pode ser conectado em série na extremidade de entrada da fonte de alimentação. Quando os pólos positivos e negativos da fonte de alimentação são conectados corretamente, o diodo conduz e a fonte de alimentação é fornecida normalmente; Quando a fonte de alimentação é revertida, o diodo corta, impedindo que a corrente passasse e proteja o circuito subsequente. Outra maneira é combiná -lo com outros componentes para formar um circuito de isolamento específico. Por exemplo, nos circuitos do motorista MOSFET, a fim de obter efeitos lentos e rápidos, a unidirecionalidade dos diodos pode ser usada para isolamento. Quando a entrada da onda quadrada está em alto nível, o capacitor de junção CGS do MOSFET é carregado. Devido à obstrução do diodo, o circuito de carregamento cobra CGS através de um resistor, resultando em uma velocidade de carregamento relativamente lenta; Quando a entrada da onda quadrada está em um nível baixo, os dois caminhos descarream e o circuito de descarga se torna dois resistores em paralelo, com uma resistência menor que a de um único resistor e uma velocidade de descarga maior que a velocidade de carregamento, alcançando o efeito da abertura lenta e do fechamento rápido
2. A aplicação específica de diodos em equipamentos de comunicação de várias bandas
(1) isolamento de energia
Em dispositivos de comunicação de várias bandas, a fonte de alimentação externa e a fonte de alimentação dupla são geralmente necessárias para a fonte de alimentação. Para evitar interferência mútua entre duas fontes de energia, os diodos podem ser usados ​​para isolamento. Por exemplo, um esquema de fonte de alimentação dupla usando dois diodos em série é adotado, com um diodo conectado em série entre cada fonte de energia e a carga. Dessa forma, quando uma das fontes de energia está funcionando, o diodo conduz para fornecer energia à carga; A outra fonte de alimentação, devido ao efeito de isolamento do diodo, não afetará a fonte de alimentação de trabalho. Enquanto isso, quando a tensão da fonte de alimentação flutua ou reverte, o diodo também pode fornecer proteção para evitar danos aos circuitos subsequentes. Esse método de isolamento de energia é simples, eficaz, custo - eficaz e pode garantir uma fonte de alimentação estável para equipamentos de comunicação com várias bandas.
(2) isolamento do sinal
Prevenindo a interferência do sinal: em dispositivos de comunicação de várias bandas, os sinais de diferentes bandas de frequência podem interferir entre si. Por exemplo, quando um dispositivo processa altos - frequência e baixo - sinais de frequência simultaneamente, o sinal de frequência - - pode se aconchegar ao baixo -} circuito no circuito, causando distorção da baixa - frequência. Para resolver esse problema, os diodos podem ser adicionados ao caminho de transmissão de sinal para isolamento. Os diodos podem impedir a propagação de altos sinais de frequência - para os circuitos de sinal de frequência -}}, garantindo assim a transmissão independente de sinais em cada banda de frequência. Por exemplo, em um circuito receptor, a fim de evitar vazamentos do sinal do oscilador local para o terminal de entrada de RF, um circuito de isolamento de diodo pode ser adicionado entre o terminal de saída do sinal do oscilador local e o terminal de entrada de RF. Quando o sinal do oscilador local está funcionando normalmente, o diodo conduz e o sinal do oscilador local passa; Quando o sinal do oscilador local é anormal ou transmitido ao reverso, o diodo corta para impedir o vazamento de sinal e melhorar o desempenho do receptor.
Proteção de circuitos sensíveis: existem alguns circuitos sensíveis ao sinal em dispositivos de comunicação de várias bandas, como microprocessadores, sensores etc. Esses circuitos são suscetíveis à interferência de sinal externo, levando a uma operação instável. Ao adicionar um circuito de isolamento de diodo na entrada do circuito sensível, os sinais de interferência externa podem ser efetivamente impedidos de entrar no circuito sensível. Por exemplo, em um circuito do sensor de temperatura, a fim de evitar ruído de potência ou outros sinais de frequência- de interferir na precisão da medição do sensor, os diodos podem ser adicionados aos terminais de entrada e saída de sinalização do sensor para isolamento. Dessa forma, mesmo que haja sinal de interferência externa, o diodo pode bloqueá -lo fora do circuito de isolamento, garantindo a operação normal do sensor.
(3) isolamento da porta do misturador
No mixer de equipamentos de comunicação com várias bandas, a RF, o LO e se as portas precisarem ser isoladas umas das outras para evitar vazamentos e acoplamento de sinal. Diodos podem ser usados ​​para obter isolamento de portas do misturador. Por exemplo, em um circuito do misturador, o sinal do oscilador local e o sinal de RF precisam ser misturados no misturador, mas, ao mesmo tempo, é necessário impedir que o sinal do oscilador local vazasse para a porta de RF ou a porta de frequência intermediária, bem como impedir que o sinal de RF vazasse para a porta do oscilador local. Ao adicionar circuitos de isolamento de diodo entre cada porta, o isolamento da porta do misturador pode ser melhorado. O grau de isolamento refere -se à proporção do poder do oscilador local ou do sinal de RF vazando para outras portas e a potência de entrada, medida em dB. De um modo geral, quanto maior o isolamento, melhor o desempenho do misturador. O circuito de isolamento do diodo pode efetivamente reduzir o vazamento de sinal, melhorar o isolamento do misturador e, assim, aumentar o desempenho geral do equipamento de comunicação.
3. Vantagens de aplicações de isolamento de diodo
(1) baixo custo
Um diodo é um componente eletrônico comum com um preço relativamente baixo. O uso de diodos para isolamento em dispositivos de comunicação de várias bandas não requer aumento excessivo de custos. Comparados com outras técnicas complexas de isolamento, os esquemas de isolamento de diodo têm vantagens de custo significativas. Por exemplo, em alguns dispositivos de comunicação do consumidor sensíveis ao custo, o uso de isolamento de diodo pode efetivamente reduzir o custo de fabricação do produto e melhorar sua competitividade no mercado.
(2) alta confiabilidade
Os diodos têm as características da estrutura simples e da operação estável. Sob condições normais de trabalho, os diodos podem operar de maneira confiável por um longo tempo e não são propensos a mau funcionamento. Em dispositivos de comunicação de várias bandas, os circuitos de isolamento de diodos não requerem lógica de controle complexa, apenas o modelo de diodo apropriado e os parâmetros precisam ser selecionados de acordo com os requisitos do circuito. Isso torna o circuito de isolamento do diodo altamente confiável, garantindo a operação estável de equipamentos de comunicação.
(3) Fácil de implementar
O design e a implementação dos circuitos de isolamento de diodo são relativamente simples. Os engenheiros precisam entender apenas as características e métodos de aplicação dos diodos para projetar circuitos de isolamento adequados com base em requisitos específicos do circuito. Além disso, os diodos vêm em vários formulários de embalagem, como plug - e montagem na superfície, que podem atender aos requisitos de instalação de diferentes dispositivos de comunicação. Em aplicações práticas, os circuitos de isolamento de diodo podem ser facilmente integrados aos quadros de circuito dos dispositivos de comunicação sem a necessidade de depuração e otimização adicionais, reduzindo bastante o ciclo de desenvolvimento do produto.
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