Страницу Назад
Поискать другие аналоги этой работы
50 Задача №2 из Контрольной работы №3 (Вариант №4)ID: 183216Дата закачки: 18 Сентября 2017 Продавец: ilya01071980 (Напишите, если есть вопросы) Посмотреть другие работы этого продавца Тип работы: Задачи Сдано в учебном заведении: ******* Не известно Описание: Задача № 2 Рассчитать потери пропускания и потери запирания в переключательном устройстве. Пояснить принцип действия и работу диодов в переключательном устройстве на p-i-n-диодах. Отметить преимущества и недостатки использования p-i-n -диодов в переключателях. Мощность в плече диода в режиме пропускания равна = 20 Вт. Мощность в плече диода в режиме запирания равна = 10 мВт. Решение. Потери пропускания равны Потери запирания равны Переключатель СВЧ-мощности позволяет направлять сигнал по различным каналам линии передач. Для управления СВЧ-мощностью используются переключательные полупроводниковые диоды. Управляющее действие диода основано на изменении его сопротивления при изменении значения и полярности поданного на него смещения. Простейшая схема, поясняющая механизм работы устройства с управ¬ляющим диодом, показана на рис. 2.1. Рис.2.1. Диод с полным сопротивлением Z включен параллельно в линию с волновым сопротивлением Z0. Линия согласована с нагрузкой, т. е. Z0=Zн (Zн - полное сопротивление нагрузки). Ослабление сигнала в линии, обусловленное влия¬нием СВЧ-диода, определяет¬ся коэффициентом вносимого затухания: Если ввести приведенную проводимость Z0/Z=G+iB, то L преобразуется к виду При обратном смещении на диоде его сопротивление велико (G<<1) и если емкость диода мала (В<<1), то L0, т. е. потери малы и диод не нару¬шает условия распространения волны в линии. При прямом смещении сопротивление диода близко к нулю (G>>1) и реализуется режим запирания, при котором в нагрузку просачивается незна¬чительная часть входной мощности, основная же доля мощности отражается от диода обратно к генератору. Поглощаемая диодом мощность Из формулы видно, что значение Рпогл мало как в режиме пропускания (G<<1) так и в режиме запирания (G>>1), поэтому маломощный диод может управлять большой мощностью в СВЧ-тракте. Предельная коммутируе¬мая мощность определяется предельно допустимой рассеиваемой мощностью диода, отношением Рпогл/Рвх, а также напряжением пробоя. Эквивалентные схемы переключательного диода при подаче прямого и обратного смешений показаны на рис.2.2, а, б. Здесь Rпр и Rобр – сопро-тивления полупроводниковой структуры при прямом и обратном смещениях с учетом сопротивления базы и контактов; Скор – емкость корпуса; Сбар – барьерная емкость; Lпос - индуктивность выводов. Рис.2.2. Для переключения больших мощностей используются в основном р-i-n-диоды. P-i-n-структура состоит из сильнолегированных р- и п-областей, разделенных слоем высокоомного материала с малой концентрацией примеcи, близкого по свойствам к собственному полупроводнику (i-типа). Толщи¬на высокоомной области может достигать нескольких микрометров, поэтому р-i-n-структуры обладают малой удельной емкостью. У р-i-n-структур можно увеличивать площадь, а следовательно, рассеиваемую мощность. Кроме того у р-i-n-структур пробивное напряжение может достигать нескольких кило¬вольт. В реальных структурах i-слой представляет собой слаболегированный полупроводник n- или р-типа и структуры называются соответственно р+--п+ или р+--п+-структурами. На рис. 2.3 показана схема р+--п+-структуры с достаточно резкими переходами р+- и -п+ и со значительной толщиной высокоомной области w (рис. 2.3, а). Рис. 2.3. Здесь же приведены распре¬деление концентрации примеси (рис. 2.3, б), объемного заряда (рис.2.3, в, д) и напряженности поля (рис. 2.3, г, е) при нулевом (рис. 2.3, в, г) и большом обратном (рис. 2.3, д, е) смещениях. Ширина обедненной основными носителями области l зависит от концентрации примеси в -области и от обратного сме¬щения. С ростом обратного сме¬щения ширина обедненной облас¬ти растет и при некотором отри¬цательном напряжении обеднен¬ная область перекроет весь высокоомный слой. Тогда структура станет эквивалентной обычному диоду с широким запорным слоем или конденсатору с малыми поте¬рями, в котором значение емкости практически не зависит от напря¬жения. При прямом смещении но¬сители заряда инжектируются из п- и p-областей в i-область, что приводит к существенному сни¬жению сопротивления диода. Быстродействие р-i-n-диодов при их переключении ограничено временем рассасывания заряда, накопленного в i-слое. Это время зависит от тол¬щины слоя, времени жизни носителей и соотношения между прямым и об¬ратным токами. Диоды с широкой базой могут коммутировать мощности в сотни ватт в непрерывном режиме и десятки киловатт в импульсе при времени восстановления 1...10 мкс. Диоды с узкой базой имеют Р<1 Вт, но могут обеспечи¬вать быстродействие в десятки наносекунд. На рис.2.4 представлено схематическое изображение конструкции переключателя коаксиального типа. Рис. 2.4. P-i-n-диоды Д1, Д2 установлены в обоих плечах переключателя. Смещения на диоды подаются через проводники 1, 3. Для подстройки входного тракта используется емкостный штырь 2. Преимуществом использования p-i-n-диодов в переключателях является быстрое переключение мощностей. Недостатком использования p-i-n-диодов в переключателях является относительно медленное переключение больших мощностей (по сравнению с переключением малых мощностей). Размер файла: 209,5 Кбайт Фаил: (.doc) ------------------- Обратите внимание, что преподаватели часто переставляют варианты и меняют исходные данные! Если вы хотите, чтобы работа точно соответствовала, смотрите исходные данные. Если их нет, обратитесь к продавцу или к нам в тех. поддержку. Имейте ввиду, что согласно гарантии возврата средств, мы не возвращаем деньги если вариант окажется не тот. -------------------
Скачано: 4 Коментариев: 0 |
||||
Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них. Опять не то? Мы можем помочь сделать! Некоторые похожие работы:Программирование мобильных устройств (часть 1-я). Лабораторная работа №№1,2,3 + Контрольная работа. Вариант №3.Теория массового обслуживания. ВАРИАНТ №5. Контрольная работа. Контрольная работа и Лабораторные работы №№1-3 по дисциплине: Теория электрических цепей. Вариант 01 Лабораторная работа № 1-5 по дисциплине: Метрология, стандартизация и сертификация. Вариант №01. Архитектура вычислительных систем. Контрольная работа №1. Вариант №4 Лабораторные работы №1-5 по дисциплине: Метрология, стандартизация и сертификация. Вариант №03. Пакетная телефония. Вариант №6 Ещё искать по базе с такими же ключевыми словами. |
||||
Не можешь найти то что нужно? Мы можем помочь сделать! От 350 руб. за реферат, низкие цены. Спеши, предложение ограничено ! |
Вход в аккаунт:
Страницу Назад
Cодержание / Электроника / Задача №2 из Контрольной работы №3 (Вариант №4)
Вход в аккаунт: