Главная страница
Навигация по странице:

  • Обработка результатов эксперимента: Статические вольтамперные характеристики диодов.

  • Зависимости потерь пропускания и потерь запирания переключателя от напряжения при постоянной частоте 1200 МГц.

  • Пример расчета потерь

  • Зависимости потерь пропускания и потерь запирания переключателя от частоты при постоянном напряжении 1,5 В.

  • Экспериментальные зависимости переключателя.

    		•

    ЛЭТИ_МВЭ_лаба_2. Лаба 2. Исследование характеристик переключателя и ограничителя на pin диодах


    Скачать 272.68 Kb.
    НазваниеИсследование характеристик переключателя и ограничителя на pin диодах
    АнкорЛЭТИ_МВЭ_лаба_2
    Дата27.03.2023
    Размер272.68 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаЛаба 2.docx
    ТипИсследование
    #1019540

    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»



    Студенты гр. 0208

    Орешкин А.В.

    Горбунов А.А.






    Преподаватель
    ___________________
    Коломийцев А. А.

    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:

    1. Статические вольтамперные характеристики диодов.

    Таблица 1 – ВАХ диода №1

    U, В
    0
    0,8
    0,9
    1
    1,1
    1,2
    1,3
    1,4
    1,5

    I, мА
    0
    0
    0,1
    0,3
    0,9
    1,9
    3,6
    6,5
    9

    Таблица 2 – ВАХ диода №2

    U, В
    0
    0,7
    0,8
    0,9
    1
    1,1
    1,2
    1,3
    1,4
    1,5

    I, мА
    0
    0
    0,05
    0,1
    0,4
    0,9
    2,1
    4
    7
    10



    Рисунок 1 – ВАХ диодов

    1. Зависимости потерь пропускания и потерь запирания переключателя от напряжения при постоянной частоте 1200 МГц.

    Таблица 3 – Зависимость относительных мощностей от напряжения

    U2, В
    0
    0,6
    0,7
    0,8
    0,9
    1
    1,1
    1,2
    1,3
    1,4
    1,5

    P2, %
    50
    50
    49
    46
    40
    31
    20
    12
    8
    6
    6

    P1, %
    50
    50
    51
    52
    56
    63
    69
    72
    74
    74
    75

    U1, В
    0
    0,6
    0,7
    0,8
    0,9
    1
    1,1
    1,2
    1,3
    1,4
    1,5

    P2, %
    50
    50
    52
    54
    57
    62
    68
    70
    72
    74
    74

    P1, %
    50
    50
    48
    45
    38
    28
    16
    10
    6
    5
    4

    Пример расчета потерь:



    (дБ)

    Таблица 4 – Рассчитанные значения потерь
    U, В
    0
    0,6
    0,7
    0,8
    0,9
    1
    1,1
    1,2
    1,3
    1,4
    1,5

    Диод 2
    Lпр, dB
    3,42
    3,42
    3,34
    3,17
    2,75
    2,15
    1,52
    1,08
    0,86
    0,75
    0,75

    Lзап, dB
    3,42
    3,42
    3,51
    3,70
    4,22
    5,23
    6,90
    8,86
    10,52
    11,66
    11,72

    Диод 1
    Lпр, dB
    3,42
    3,42
    3,60
    3,84
    4,39
    5,48
    7,62
    9,44
    11,55
    12,40
    13,31

    Lзап, dB
    3,42
    3,42
    3,25
    3,05
    2,63
    2,03
    1,33
    0,99
    0,76
    0,70
    0,64



    Рисунок 2 – Зависимость потерь пропускания от напряжения



    Рисунок 3 – Зависимость потерь запирания от напряжения

    1. Зависимости потерь пропускания и потерь запирания переключателя от частоты при постоянном напряжении 1,5 В.

    Таблица 5 – Зависимость мощностей от частоты

    f, МГц
    700
    750
    800
    850
    900
    950
    1000
    1050
    1100
    1150
    1200
    1250

    P2
    54
    56
    40
    28
    34
    19
    14
    8
    6
    4
    6
    5

    P1
    48
    42
    25
    26
    30
    33
    60
    66
    68
    68
    77
    79

    P2
    44
    30
    24
    26
    29
    34
    65
    65
    66
    68
    78
    74

    P1
    60
    54
    36
    20
    22
    14
    11
    9
    6
    4
    6
    4

    Таблица 6 – Рассчитанные значения потерь
    f, МГц
    700
    750
    800
    850
    900
    950
    1000
    1050
    1100
    1150
    1200
    1250

    Диод 2
    Lпр, dB
    3,69
    4,09
    4,56
    3,59
    3,70
    2,39
    1,32
    0,91
    0,78
    0,66
    0,74
    0,68

    Lзап, dB
    3,18
    2,84
    2,52
    3,27
    3,16
    4,79
    7,64
    10,08
    11,32
    12,97
    11,82
    12,67

    Диод 1
    Lпр, dB
    4,15
    4,89
    4,39
    2,89
    2,87
    1,91
    1,09
    0,98
    0,79
    0,66
    0,74
    0,64

    Lзап, dB
    2,80
    2,33
    2,63
    4,03
    4,07
    5,77
    8,81
    9,56
    11,21
    12,97
    11,88
    13,31



    Рисунок 4 – Зависимость потерь пропускания от частоты



    Рисунок 5 – Зависимость потерь запирания от частоты

    1. 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».

    написать администратору сайта