Η δίοδος PIN είναι μια αλλαγή της σύνδεσης PN για συγκεκριμένες εφαρμογές. Μετά η δίοδος σύνδεσης PN αναπτύχθηκε το έτος 1940, η δίοδος ασκήθηκε για πρώτη φορά ως ανορθωτής υψηλής ισχύος, χαμηλής συχνότητας κατά τη διάρκεια του έτους 1952. Η εμφάνιση εσωτερικού στρώματος μπορεί να αυξήσει σημαντικά την τάση διακοπής για την εφαρμογή υψηλής τάσης. Αυτό το εγγενές στρώμα προσφέρει επίσης συναρπαστικές ιδιότητες όταν η συσκευή λειτουργεί σε υψηλές συχνότητες στην περιοχή ραδιοκυμάτων και μικροκυμάτων. Η δίοδος ΡΙΝ είναι ένα είδος δίοδος με μια μη κλειστή, ευρεία εγγενή περιοχή ημιαγωγών μεταξύ μιας περιοχής ημιαγωγών τύπου Ρ και Ν-τύπου. Αυτές οι περιοχές συνήθως είναι πολύ ντοπαρισμένες καθώς χρησιμοποιούνται για επαφές Ohmic. Η ευρύτερη εγγενής περιοχή είναι η αδιαφορία για μια συνηθισμένη δίοδο p-n. Αυτή η περιοχή καθιστά τη δίοδο έναν κατώτερο ανορθωτή αλλά την καθιστά κατάλληλη για γρήγορους διακόπτες, εξασθενητές, ανιχνευτές φωτογραφιών και εφαρμογές ηλεκτρονικής ισχύος υψηλής τάσης.
Περίγραμμα του τσιπ δίοδος PIN
Τι είναι η δίοδος PIN;
Η δίοδος PIN είναι ένας τύπος ανιχνευτή φωτογραφιών, που χρησιμοποιείται για τη μετατροπή του οπτικού σήματος σε ηλεκτρικό σήμα. Η δίοδος ΡΙΝ αποτελείται από τρεις περιοχές, συγκεκριμένα την περιοχή Ρ, την περιοχή Ι και την περιοχή Ν. Συνήθως, και οι δύο περιοχές P και N είναι πολύ ενισχυμένες, επειδή χρησιμοποιούνται για επαφές Ohmic. Η εγγενής περιοχή της διόδου είναι σε αντίθεση με μια δίοδο σύνδεσης PN. Αυτή η περιοχή καθιστά τη δίοδο PIN έναν χαμηλότερο ανορθωτή, αλλά το καθιστά κατάλληλο για γρήγορους διακόπτες, εξασθενητές, ανιχνευτές φωτογραφιών και εφαρμογές ηλεκτρονικών υψηλής τάσης .
Δίοδος PIN
Δομή και λειτουργία της διόδου PIN
Ο όρος δίοδος PIN παίρνει το όνομά του από το γεγονός ότι περιλαμβάνει τρία κύρια επίπεδα. Αντί να έχει απλώς ένα στρώμα τύπου Ρ και τύπου Ν, έχει τρία επίπεδα όπως
- Επίπεδο τύπου P
- Ενδογενές στρώμα
- Επίπεδο τύπου Ν
Η αρχή λειτουργίας της διόδου PIN είναι ακριβώς ίδια με μια κανονική δίοδο. Η κύρια διαφορά είναι ότι η περιοχή εξάντλησης, επειδή αυτό υπάρχει συνήθως μεταξύ των δύο περιοχών Ρ & Ν σε μια αντίστροφη προκατειλημμένη ή αμερόληπτη δίοδος είναι μεγαλύτερη. Σε οποιαδήποτε δίοδο διακλάδωσης PN, η περιοχή Ρ περιέχει τρύπες καθώς έχει στρωθεί για να βεβαιωθείτε ότι έχει την πλειονότητα των οπών. Ομοίως, η περιοχή Ν έχει προσβληθεί για να συγκρατεί περίσσεια ηλεκτρονίων.
Δομή της διόδου PIN
Το στρώμα μεταξύ των περιοχών Ρ & Ν δεν περιλαμβάνει φορείς φόρτισης καθώς συγχωνεύονται ηλεκτρόνια ή οπές Καθώς η περιοχή εξάντλησης της διόδου δεν έχει φορείς φορτίου λειτουργεί ως μονωτής. Η περιοχή εξάντλησης υπάρχει σε μια δίοδο ΡΙΝ, αλλά εάν η δίοδος ΡΙΝ είναι προκατειλημμένη προς τα εμπρός, τότε οι φορείς έρχονται στην περιοχή εξάντλησης και καθώς οι δύο τύποι φορέων ενώνονται, αρχίζει η ροή του ρεύματος.
Όταν η δίοδος PIN είναι συνδεδεμένη με μεροληψία προς τα εμπρός, οι φορείς φόρτισης είναι πολύ υψηλότεροι από το επίπεδο της εγγενούς προσοχής του φορέα. Για αυτό το λόγο το ηλεκτρικό πεδίο και το υψηλό επίπεδο ψεκασμού εκτείνονται βαθιά στην περιοχή. Αυτό το ηλεκτρικό πεδίο βοηθά στην επιτάχυνση της μετακίνησης των φορέων φόρτισης από την περιοχή Ρ στην περιοχή Ν, η οποία συνεπάγεται την ταχύτερη λειτουργία της διόδου ΡΙΝ, καθιστώντας την κατάλληλη συσκευή για λειτουργίες υψηλής συχνότητας.
Εφαρμογές των διόδων PIN
Οι εφαρμογές PIN περιλαμβάνουν κυρίως τις ακόλουθες περιοχές
- Η δίοδος PIN χρησιμοποιείται ως ανορθωτής υψηλής τάσης. Το εγγενές στρώμα στη δίοδο προσφέρει ένα διαμέρισμα μεταξύ των δύο στρωμάτων, επιτρέποντας την ανεκτή υψηλότερη αντίστροφη τάση
- Η δίοδος PIN χρησιμοποιείται ως ιδανικός διακόπτης ραδιοσυχνοτήτων. Το εγγενές στρώμα μεταξύ των στρώσεων P & N αυξάνει το διάστημα μεταξύ τους. Αυτό μειώνει επίσης την χωρητικότητα μεταξύ των δύο περιοχών, αυξάνοντας έτσι το επίπεδο απομόνωσης όταν η δίοδος ΡΙΝ είναι αντίστροφη προκατειλημμένη.
- Η δίοδος PIN χρησιμοποιείται ως ανιχνευτής φωτογραφιών για να μετατρέψετε το φως στο ρεύμα που λαμβάνει χώρα στο στρώμα εξάντλησης μιας φωτοδίοδος, αυξάνοντας το στρώμα εξάντλησης εισάγοντας το εγγενές στρώμα προχωρεί η απόδοση αυξάνοντας τον όγκο όπου συμβαίνει αλλαγή φωτός.
- Αυτή η δίοδος είναι ένα ιδανικό στοιχείο για την εναλλαγή ηλεκτρονικών εφαρμογών ηλεκτρονικών. Είναι κυρίως χρήσιμο για εφαρμογές σχεδιασμού RF και επίσης για την παροχή της εναλλαγής, ή εξασθενητικό στοιχείο σε εξασθενητές RF και διακόπτες RF. Η δίοδος PIN είναι ικανή να προσφέρει πολύ υψηλότερα επίπεδα συνοχής από τα ρελέ RF που είναι συχνά η μόνη άλλη εναλλακτική λύση.
- Οι κύριες εφαρμογές της διόδου PIN συζητούνται στα παραπάνω, αν και μπορούν επίσης να εφαρμοστούν σε ορισμένες άλλες περιοχές
Χαρακτηριστικά διόδου PIN
Τα χαρακτηριστικά της διόδου PIN περιλαμβάνουν τα ακόλουθα
Αυτό υπακούει στην τυπική εξίσωση διόδων για σήματα μικρής συχνότητας. Σε υψηλότερες συχνότητες, η δίοδος PIN εμφανίζεται σαν μια σχεδόν τέλεια αντίσταση. Υπάρχει ένα σύνολο αποθηκευμένων χρεώσεων στην εγγενή περιοχή. Σε μικρές συχνότητες, η φόρτιση μπορεί να αποσπαστεί και η δίοδος να απενεργοποιηθεί.
Σε υψηλότερες συχνότητες, δεν υπάρχει αρκετός χρόνος για την εξάλειψη της φόρτισης, επομένως η δίοδος PIN δεν απενεργοποιήθηκε ποτέ. Η δίοδος έχει μειωμένο χρόνο αντίστροφης ανάκτησης. Μια δίοδος PIN σωστά προκατειλημμένη, επομένως λειτουργεί ως μεταβλητή αντίσταση. Αυτή η αντίσταση υψηλής συχνότητας μπορεί να διαφέρει σε ένα ευρύ φάσμα (από 0,1 Ω-10 kΩ σε ορισμένες περιπτώσεις, ωστόσο, το πρακτικό εύρος είναι πιο αργό).
Η ευρύτερη εγγενή περιοχή σημαίνει επίσης ότι η δίοδος ΡΙΝ θα έχει χαμηλή χωρητικότητα όταν αντιστραφεί. Σε αυτήν τη δίοδο, η περιοχή εξάντλησης υπάρχει εντελώς στην εγγενή περιοχή. Αυτή η περιοχή εξάντλησης είναι πολύ καλύτερη από ό, τι σε μια δίοδο PN, και σχεδόν σταθερού μεγέθους, ανεξάρτητα από την αντίστροφη προκατάληψη που εφαρμόζεται στη δίοδο PN.
Αυτό αυξάνει την ποσότητα όπου ζεύγη οπών ηλεκτρονίων μπορούν να παραχθούν από ένα φωτόνιο εμφάνισης. Μερικές συσκευές ανιχνευτών φωτογραφιών αρέσει τρανζίστορ φωτογραφιών και οι φωτοδιόδους PIN χρησιμοποιούν μια σύνδεση PIN στην κατασκευή τους.
Ο σχεδιασμός της δίοδος PIN έχει κάποιες αντισταθμίσεις σχεδιασμού. Η αύξηση των μεγεθών της ενδογενούς περιοχής επιτρέπει στη δίοδο να εμφανίζεται σαν αντίσταση σε μικρές συχνότητες. Επηρεάζει επιζήμια το χρόνο που απαιτείται για να απενεργοποιήσετε τη δίοδο και τη χωρητικότητα διακλάδωσης. Επομένως, είναι σημαντικό να επιλέξετε μια συσκευή με τις πιο κατάλληλες ιδιότητες για μια συγκεκριμένη χρήση
Έτσι, όλα αφορούν τα βασικά στοιχεία της διόδου PIN, τη λειτουργία και τις εφαρμογές. Ελπίζουμε να έχετε καλύτερη κατανόηση αυτής της έννοιας ή υλοποιεί οποιαδήποτε ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά έργα , δώστε τις πολύτιμες προτάσεις σας σχολιάζοντας την παρακάτω ενότητα σχολίων. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποια είναι η λειτουργία της διόδου PIN;
