PIN二极管

发布时间：2022-08-19 10:56
作者：Ameya360
来源：网络
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    PIN二极管（positive-intrinsicnegative diode，缩写为PIN diode），是在两种半导体之间的PN结，或者半导体与金属之间的结的邻近区域，吸收光辐射而产生光电流的一种光检测器。普通的二极管由PN结组成，在P和N半导体材料之间加入一薄层低掺杂的本征(Intrinsic)半导体层,组成的这种P-I-N结构的二极管就是PIN 二极管。

PIN二极管

PIN二极管原理

    加负电压（或零偏压）时，PIN管等效为电容+电阻；加正电压时，PIN管等效为小电阻。用改变结构尺寸及选择PIN二极管参数的方法，使短路的阶梯脊波导的反射相位（基准相位）与加正电压的PIN管控制的短路波导的反射相位相同。还要求加负电压（或0偏置）的PIN管控制的短路波导的反射相位与标准相位相反（-164°～+164°之间即可）。


PIN二极管的特点及应用

    因为有本征(Intrinsic)层的存在，PIN 二极管应用很广泛，从低频到高频的应用都有，主要用在RF领域，用作RF 开关和RF保护电路，也有用作光电二极管(PhotoDiode)。PIN 二极管包括PIN光电二极管和PIN开关二极管。

    微波开关利用PIN管在直流正,反偏压下呈现近似导通或断开的阻抗特性,实现了控制微波信号通道转换作用. PIN 二极的直流伏安特性和PN结二极管是一样的，但是在微波频段却有根本的差别。由于PIN 二极I层的总电荷主要由偏置电流产生。而不是由微波电流瞬时值产生，所以其对微波信号只呈现一个线性电阻。此阻值由直流偏置决定，正偏时阻值小，接近于短路，反偏时阻值大，接近于开路。因此PIN 二极对微波信号不产生肥线性整流作用，这是和一般二极管的根本区别，所以它很适合于做微波控制器件。

    因此，可以把PIN二极管作为可变阻抗元件使用。它常被应用于高频开关（即微波开关）、移相、调制、限幅等电路中。


PIN二极管技术参数

    1. 开关时间： 由于电荷的存储效应，PIN管的通断和断通都需要一个过程，这个过程所需时间

    2. 隔离度：开关在断开时其衰减也非无穷大，称为隔离度

    3. 插入损耗：开关在导通时衰减不为零，称为插入损耗

    4. 电压驻波系数： 仅反映端口输入，输出匹配情况

    5. 承受功率： 在给定的工作条件下，微波开关能够承受的最大输入功率

    6. 谐波： PIN二极管也具有非线性，因而会产生谐波，PIN开关在宽带应用场合，谐波可能落在使用频带内引起干扰

    7. 视频泄漏

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