Come determinare se i diodi utilizzati nelle apparecchiature di comunicazione sono qualificati?

一, il ruolo principale dei diodi nelle apparecchiature di comunicazione
Esistono vari tipi di diodi nelle apparecchiature di comunicazione, inclusi diodi di commutazione di frequenza - elevati (come 1N4148), diodi barriera Schottky (usati per rilevamento di velocità -), diodi varactor (modulazione di frequenza) e diodi di tensione di tensione (protezione da energia). Prendendo le stazioni base 5G come esempio, i loro moduli di fine RF - richiedono l'uso di diodi Ultra - a bassa giunzione (<0.2pF) to achieve efficient switching in the millimeter wave frequency band; In optical communication systems, PIN photodiodes need to have a bandwidth response capability of over 10GHz to support high-speed optical signal conversion. These application scenarios impose strict requirements on the parameter accuracy of diodes, such as:
Il tempo di recupero inverso del diodo di commutazione dovrebbe essere inferiore a 5n
La caduta di tensione in avanti dei diodi Schottky dovrebbe essere inferiore o uguale a 0,3 V
L'intervallo di accordatura del diodo Varactor deve coprire 800MHz-2,5 GHz
2, sistema di metodo di test di base
1. Metodo di screening rapido multimetro digitale
Passaggi operativi:
Impostare il multimetro sulla modalità di test del diodo (solitamente contrassegnato come "diodo" o con un simbolo del diodo)
Collegare la sonda rossa all'anodo e alla sonda nera al catodo, osserva la tensione di conduzione in avanti:
Diodo in silicio: 0,55-0,75 V (i dispositivi di grado di comunicazione in genere vanno da 0,6-0,65 V)
Diodo Schottky: 0,2-0,4 V.
Diodo di Germanio: 0,2-0,3 V (sostanzialmente eliminato nelle apparecchiature di comunicazione)
Sonde per misurare la resistenza inversa, alti - I dispositivi di qualità dovrebbero visualizzare "ol" (circuito aperto)
Criteri di determinazione degli errori:
Positive voltage>0.8V: può indicare dispositivi di invecchiamento o difetti del materiale
Tensione positiva<0.4V: There is a risk of breakdown
Reverse leakage current>1 μ A (misurato con un multimetro di precisione - alto): non soddisfa i requisiti a bassa perdita del grado di comunicazione
2. Metodo di misurazione della resistenza di precisione
Scenario applicabile: quando il multimetro non ha modalità diodo, la modalità di resistenza può essere utilizzata per il giudizio preliminare
Standard operativi:
Seleziona l'ingranaggio R × 1K (per evitare i componenti dannosi a causa della corrente eccessiva quando si utilizza la marcia a bassa resistenza)
Misura la resistenza in avanti:
Diodo in silicio: 300 Ω -3K ω
Diodo Schottky: 50 Ω -500 Ω
Misura la resistenza inversa:
High quality components should have a resistance of>500k Ω
Communication grade devices typically require>10M Ω
Note:
Prima della misurazione, è necessario eseguire un'operazione di ripristino del circuito - breve sulla sonda
Evita le dita che toccano le estremità metalliche di entrambe le sonde contemporaneamente (la resistenza umana influisce sulla precisione di misurazione)
3. Metodo di analisi dinamica dell'oscilloscopio
Valore principale: verificare le caratteristiche di commutazione dei diodi in condizioni di lavoro effettive
Configurazione del test:
Build Test Circuit: Signal Source (Wave quadra, Frequenza=Frequenza operativa classificata del dispositivo × 1.5)+diodo in test +50 ω Resistenza del carico
Impostazioni dell'oscilloscopio:
Base di tempo: 10ns/Div (regolato a 1NS/Div per dispositivi a livello GHZ)
Scala verticale: 200mv/div (osservare la caduta di tensione positiva)
Modalità di trigger: bordo attivato
Criteri di qualificazione:
Rise Time (TR)<120% of the nominal value in the device specification book
Tempo di recupero inverso (TRR)<5ns (for high-speed switch applications)
Intervallo di fluttuazione della caduta di pressione positiva<± 5%
3, tecnologia di rilevamento dei diodi di tipo speciale
1. Rilevamento di diodi Zener
Metodo di test:
Utilizzare un multimetro puntatore con intervallo R × 10K (che fornisce una tensione di polarizzazione 9V)
Collegare la sonda nera al catodo e alla sonda rossa all'anodo
Leggere il valore di tensione è il valore di tensione stabile (un intervallo di errore di ± 5% è qualificato)
Caso del settore:
Un determinato modulo di potenza di comunicazione utilizza 1N4733A (regolatore di tensione a 5,1 V) e il valore del regolatore di tensione misurato dovrebbe essere compreso tra 4.845-5.355 V. Se supera l'intervallo, il dispositivo deve essere sostituito.
2. Rilevamento dei diodi a capacità variabile
Parametri chiave:
Condensatore a bias zero (CJ0): deve essere conforme alle specifiche del dispositivo (valore tipico 10-200pf)
Tuning sensitivity (γ): needs to be>15 (indicando cambiamenti significativi nella capacità con tensione)
Equipaggiamento di test:
Tester LCR (frequenza impostata su 1MHz)
Alimentazione bias (regolabile da 0-20V)
3. Rilevamento di fotodiodi
Test di reattività:
Utilizzare la sorgente luminosa standard (come LED da 850 nm, potenza di uscita 1MW)
Misura Short - Curcuit Current (ISC):
Diodo PIN di alta qualità: 0,5-1,0 μ A/μ W
APD AVALANCHE DIODO: 5-50 μ A/μ W (richiede una distorsione ad alta tensione)
4, Special Test Specifica per apparecchiature di comunicazione
1. Verifica caratteristica ad alta frequenza
Progetto di prova:
Perdita di inserzione (IL):<0.5dB at rated frequency
Isolation: Reverse attenuation>40 dB
Errore di corrispondenza in fase (per coppie di diodi bilanciati):<± 3 °
Equipaggiamento di test:
Analizzatore di rete (la gamma di frequenza deve coprire la banda di frequenza operativa del dispositivo)
Kit di calibrazione (standard solt)
2. Test caratteristico della temperatura
Requisiti del settore:
I dispositivi di grado di comunicazione devono sottoporsi a test di ciclismo a temperatura da -40 a +85 gradi
Tasso di modifica dei parametri chiave:
Coefficiente di temperatura di caduta di pressione positiva:<2mV/℃
Coefficiente di temperatura della corrente di perdita inversa:<2 times/10 ℃
3. Verifica di affidabilità
Test di vita accelerato
Bias inverso ad alta temperatura (HTRB): applicare una tensione inversa valutata dell'85% a 125 gradi per 1000 ore
Ciclo di potenza: eseguire 100000 cicli di commutazione alla corrente nominale
5, idee sbagliate e soluzioni di rilevamento
1. Operazioni errate comuni
Polarità inversa della sonda: causare valori di misurazione anormali (come la visualizzazione inversa della tensione di conduzione)
Misurazione del circuito non disconnesso: giudizio errata causata da componenti paralleli
Trascurazione della protezione ESD: la rottura elettrostatica è una delle principali cause del guasto del dispositivo di grado di comunicazione
2. Soluzione
Utilizzando un dispositivo di test del terminale (come Keysight 16048G)
Eseguire il trattamento di scarico della resistenza di 100 Ω sul dispositivo prima del test
Usa un banco di lavoro statico anti - (resistenza alla superficie di 106-109 Ω)