ЛЭТИ_МВЭ_лаба_2. Лаба 2. Исследование характеристик переключателя и ограничителя на pin диодах
![]()
|
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) Кафедра радиотехнической электроники отчет по лабораторной работе №2 по дисциплине «Микроволновая электроника» Тема: «Исследование характеристик переключателя и ограничителя на p-i-n диодах»
Санкт-Петербург 2023 Цель работы: ознакомление с принципами действия переключательных и ограничительных p-i-n диодов, а также схем на их основе и измерение их основных характеристик на СВЧ.12Equation Section 2 Обработка результатов эксперимента: Статические вольтамперные характеристики диодов. Таблица 1 – ВАХ диода №1
Таблица 2 – ВАХ диода №2
![]() Рисунок 1 – ВАХ диодов Зависимости потерь пропускания и потерь запирания переключателя от напряжения при постоянной частоте 1200 МГц. Таблица 3 – Зависимость относительных мощностей от напряжения
Пример расчета потерь: ![]() ![]() Таблица 4 – Рассчитанные значения потерь
![]() Рисунок 2 – Зависимость потерь пропускания от напряжения ![]() Рисунок 3 – Зависимость потерь запирания от напряжения Зависимости потерь пропускания и потерь запирания переключателя от частоты при постоянном напряжении 1,5 В. Таблица 5 – Зависимость мощностей от частоты
Таблица 6 – Рассчитанные значения потерь
![]() Рисунок 4 – Зависимость потерь пропускания от частоты ![]() Рисунок 5 – Зависимость потерь запирания от частоты Экспериментальные зависимости переключателя. ![]() Рисунок 6 – Сигнал без подключения диодов Левый диод, левый выход: tзап = 2,5 мкс tоп = 1,5 мкс Правый диод, левый выход: tзап = 1,2 мкс tоп = 1,5 мкс ![]() Рисунок 7 – Диод №1 Выводы: В ходе выполнения лабораторной работы были получены статические вольтамперные характеристики, имеющие более резистивный характер (пологий график) в сравнении с ВАХ обычных диодов, ввиду наличия низколегированного i-слоя. Рассчитаны потери пропускания и запирания обоих плеч измерительного тракта при постоянной частоте и получены зависимости, формирующие вывод о том, что потери существенны. Определено напряжение смещения, при котором происходит наилучшее переключение, и потери при постоянном напряжении смещения. Зависимость носит сложный характер, с явным “горбом” в области 700-1000 МГц. Определено время входа и рассасывания заряда. Из полученных данных можно судить о толщине i-слоя в исследуемых диодах, которая должна быть близка к диапазону 100-200 мкм. Так как согласно теоретическим положениям: «Для p-i-n диодов с толщиной i -области 100…200 мкм время переключения составляет 1…2 мкс, а у мощных диодов с толщиной i -области до 400 мкм оно может достигать десятков микросекунд». |