In che modo i diodi lavorano insieme negli amplificatori di comunicazione?

一, il meccanismo sinergico dei diodi nell'elaborazione del segnale
1. Funzione limitante e di bloccaggio
Negli amplificatori di comunicazione, i diodi sono comunemente usati per limitare l'ampiezza del segnale e prevenire la distorsione del sovraccarico. Ad esempio, nell'amplificatore di frequenza intermedia di un ricevitore di modulazione di ampiezza, un circuito limitante si forma mediante connessione parallela inversa di due diodi. Quando il segnale di ingresso supera la tensione di conduzione in avanti del diodo (circa 0,7 V), il diodo conduce, bloccando l'ampiezza del segnale all'interno di un intervallo di sicurezza. Questo meccanismo può proteggere efficacemente i circuiti successivi da un forte impatto del segnale mantenendo l'integrità del segnale.
2. Funzioni di rettifica e rilevamento
I diodi sono comunemente usati negli amplificatori di comunicazione per rettificare e rilevare segnali. Ad esempio, in un voltmetro CA nell'intervallo audio, il segnale CA viene convertito in un segnale CC attraverso un circuito di raddrizzatore del ponte. Quando il segnale di ingresso è positivo a metà ciclo, la corrente scorre attraverso il diodo D1 al misuratore; A metà ciclo negativo, la corrente scorre attraverso il diodo D2 al contatore. Questa struttura elimina l'errore non lineare del diodo e garantisce la linearità della misurazione.
3. Rilevamento di picco e detenzione
Nel circuito di rilevamento del picco, i diodi e gli amplificatori operativi lavorano insieme per ottenere un rilevamento e il mantenimento accurati dei picchi di segnale. Ad esempio, quando il segnale di ingresso è positivo, l'amplificatore operativo e il diodo formano un seguace di tensione, caricando rapidamente il condensatore sul picco del segnale di ingresso; Quando il segnale di ingresso diminuisce, il diodo si spegne e il condensatore mantiene la sua tensione di picco. Questo circuito è ampiamente utilizzato nei sistemi di controllo automatico del guadagno (AGC), fornendo riferimento per la successiva regolazione del guadagno.
2, il meccanismo sinergico dei diodi nella protezione del circuito
1. Protezione da scarico elettrostatico (ESD)
All'input di un amplificatore di comunicazione, una coppia di diodi delle serie inverse sono spesso collegate in parallelo per la protezione ESD. Quando il segnale di ingresso è molto inferiore alla tensione di conduzione in avanti del diodo, il diodo non funziona; Quando l'ingresso supera la tensione di conduzione in avanti del diodo, il diode conduce, incorporando il segnale di ingresso all'interno dell'intervallo di tensione sicuro. Questo meccanismo può impedire effettivamente danni alla fase di ingresso dell'amplificatore causato dalla scarica elettrostatica.
2. Protezione da sovratensione
Alla fine dell'alimentatore degli amplificatori di comunicazione, gli array di diodi vengono spesso utilizzati per la protezione da sovratensione. Ad esempio, collegando più diodi in serie, la corrente massima richiesta dai diodi nell'array è limitata in un intervallo di sicurezza e la loro caduta massima di tensione è la somma di tutte le gocce di tensione in avanti. Questa struttura può fornire una tensione fissa nota in un intervallo limitato, proteggendo il circuito dagli effetti della sovratensione.
3. Flusso di continuazione e assorbimento di energia
Nei circuiti di carico induttivo, i diodi sono comunemente usati per la ruota libera e l'assorbimento di energia. Ad esempio, in un alimentatore di commutazione, quando il transistor di commutazione viene disattivato, il carico induttivo sperimenta un calo improvviso della corrente e genera una forza elettromotrice inversa. Il diodo a ruota libera protegge il circuito di commutazione dai danni consentendo all'induttore di disegnare la corrente, impedendo il problema dei portatori di carica che attraversano il carico dell'induttore.
3, meccanismo di sinergia dei diodi nel controllo del guadagno dinamico
1. Applicazione del diodo PIN in AGC
I diodi PIN hanno vantaggi significativi nel controllo del guadagno dinamico a causa della loro esclusiva struttura a strati intrinseci. La sua conduttività a microonde è approssimativamente proporzionale alla corrente DC e la sua resistenza in serie è piccola, con conseguente bassa perdita di inserimento. Nei circuiti AGC, i diodi PIN sono spesso usati come resistori variabili nel circuito di accoppiamento intermatico degli amplificatori. Quando il segnale di frequenza - alto aumenta, la corrente di polarizzazione che scorre attraverso il diodo del pin aumenta, la sua resistenza equivalente diminuisce e l'effetto shunt aumenta, riducendo così il guadagno dell'amplificatore.
2. Metodo di controllo in avanti e metodo di controllo all'indietro
Nei sistemi AGC, i diodi sono comunemente usati per implementare metodi di controllo in avanti e inverso. Il metodo di controllo in avanti riduce il guadagno modificando la corrente del punto operativo del dispositivo per ridurre il suo fattore di amplificazione della corrente del circuito - corto. La legge sul controllo inverso riduce il guadagno modificando il punto operativo dell'amplificatore principale, abbassando la sua impedenza di input. Entrambi i metodi ottengono una regolazione dinamica del guadagno attraverso il lavoro collaborativo di diodi e amplificatori.
3. Circuito di controllo del ritardo
Nei circuiti AGC ritardati, i diodi lavorano in combinazione con rilevatori e amplificatori DC per ottenere il controllo del guadagno ritardato. Ad esempio, la tensione di uscita di rilevamento viene applicata al terminale positivo del diodo e solo quando la tensione di rilevamento supera la tensione di riferimento, conduce il diodo, consentendo alla tensione di controllo AGC di agire sull'amplificatore. Questo meccanismo può evitare la miscelazione del sistema AGC durante i piccoli segnali e migliorare la stabilità del sistema.
4, scenari di applicazione tipici e casi di lavoro collaborativo
1. Sistema AGC nel ricevitore di modulazione di ampiezza
Nei ricevitori di modulazione di ampiezza, il sistema AGC raggiunge la regolazione automatica del guadagno attraverso il funzionamento coordinato di diodi e amplificatori. Sia l'amplificatore di frequenza - elevato che l'amplificatore di frequenza intermedia sono amplificatori di guadagno controllabili e i loro guadagni sono controllati dalla tensione di controllo AGC. Il segnale di uscita dell'amplificatore di frequenza intermedia viene inviato al rivelatore di inviluppo di picco del canale principale da un lato e viene applicato a un altro rilevatore di inviluppo di picco sull'altro lato. La tensione CC proporzionale all'ampiezza del portatore viene demodulata e confrontata con la tensione di riferimento, quindi la tensione di controllo AGC viene ottenuta attraverso l'amplificatore DC.
2. Optical Front - End in ricevitori di comunicazione in fibra ottica
Nei ricevitori di comunicazione in fibra ottica, i fotodiodi e i preamplificatori formano la parte anteriore ottica -, che converte e amplifica i segnali ottici in segnali elettrici. I fotodiodi convertono la luce in fotocorrente, mentre i preamplificatori convertono la fotocorrente in tensione e amplificano il segnale. Durante questo processo, i diodi intraprendono la funzione di conversione dalla fotocorrente alla tensione, lavorando insieme agli amplificatori per garantire un'amplificazione accurata e la trasmissione dei segnali.
3. Suppressione del rumore negli amplificatori di antenne TV
Negli amplificatori di antenna TV, i diodi e gli amplificatori lavorano insieme per ottenere la soppressione del rumore e il miglioramento del segnale. Ad esempio, selezionando i circuiti di input di rumore - bassi, può essere ridotto la figura di rumore dell'intero sistema di ricezione e può essere migliorato il segnale da - a - delle immagini televisive e il suono di accompagnamento. Il diodo svolge un ruolo nella limitazione del segnale e nella soppressione del rumore durante questo processo, garantendo un funzionamento stabile dell'amplificatore ad alta sensibilità.
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