Диоды высокочастотные: Страница не найдена | RCmarket.ua

Высокочастотные диоды Справочник Любительская Радиоэлектроника

Тип    диода Uоб/Uимп
   В/В
 Iпр/Iимп
  мА/мА
Uпр/Iпр
   В/мА
 Cд/Uд
 пф/В
Io(25)Ioм
 мкА/мкА
Fmax
МГц
Кор-
пус
2Д401А
2Д401Б
2Д401В
75/
  75/
 100/
30/90
  30/90
  30/90
1.Диоды высокочастотные: Страница не найдена | RCmarket.ua 0/5
 1.0/5
 1.2/5
1.0/5
1.0/5
1.0/5
5/100
   5/100
   5/100
100
 100
 100
23
 23
 23
ГД402А
ГД402Б
15/
  15/
30/100
  30/100
0.Диоды высокочастотные: Страница не найдена | RCmarket.ua 45/15
 —
0.8/5
0.5/5
100/
 100/
1
  1
ГД403А 5/ 5/ 23
ГД404АР 3/ 20/ 0.Диоды высокочастотные: Страница не найдена | RCmarket.ua 4/10 24
КД407А 24/24 50/500 1.Диоды высокочастотные: Страница не найдена | RCmarket.ua 0/50 1.0/5 0.5/10 1
2ДС408А1
2ДС408Б1
2ДС408В1
2ДС408Г1
12/12
  12/12
  12/12
  12/12
10/100
  10/100
  10/100
  10/100
0.Диоды высокочастотные: Страница не найдена | RCmarket.ua 83/0.1
0.83/0.1
0.83/0.1
0.83/0.1
1.3/.5
1.3/.5
1.3/.5
1.3/.5
0.01/
0.01/
0.01/
 0.1/
12
 12
 12
 12
КД409А
КД409Б
КД409В
КД409А9
КД409Б9
24/
  40/
  24/
  40/40
  40/40
50/500
  50/500
  50/500
 100/500
  50/500
1.Диоды высокочастотные: Страница не найдена | RCmarket.ua 0/50
 1.0/50
 1.0/50
 1.0/50
 1.0/50
2/15
1.5/20
  2/15
1.5/20
1.5/15
0.5/10
 0.5/10
 0.5/10
 0.5/10
 0.5/10

1000
1000
 —
1000
30
 30
 30
 55
 55
КД410А
КД410Б
/1000
    /600
50/
  50/
2.Диоды высокочастотные: Страница не найдена | RCmarket.ua 0/50
 2.0/50
3 мА/5 мА
3 мА/5 мА
0.02
0.02
31
 31
КД411АМ
КД411БМ
КД411ВМ
КД411ГМ
КД411ДМ
КД411ЕМ
КД411НМ
/700
    /750
    /600
    /500
    /550
    /300
    /800
2А/100А
  2А/100А
  2А/100А
  2А/100А
  2А/
  2А/
  2А/
1.Диоды высокочастотные: Страница не найдена | RCmarket.ua 4/1 А
 1.4/1 А
 1.4/1 А
 2.0/1 А
 1.4/1 А
 1.4/1 А
 1.4/1 А
300/700
 300/700
 300/700
 300/700
  10/
  10/
   1/
5
  5
  5
  5
  5
  5
  5
КД412А
КД412Б
КД412В
КД412Г
1000/1000
 800/800
 600/600
 400/
10А/20А
 10А/20А
 10А/20А
 10А/20А
2.Диоды высокочастотные: Страница не найдена | RCmarket.ua 0/10 А
 2.0/10 А
 2.0/10 А
 2.0/10 А
100/2000
 100/2000
 100/2000
 100/
8
  8
  8
  8
КД413А
КД413Б
24/
  24/
20/20
  20/20
1.Диоды высокочастотные: Страница не найдена | RCmarket.ua 0/20
 1.0/20
0.7/0
0.7/0
13
 13
КДС414А1
КДС414Б1
КДС414В1
20/30
  20/30
  20/30
10/20
  10/20
  10/20
0.Диоды высокочастотные: Страница не найдена | RCmarket.ua 75/1
0.75/1
0.75/1
3/0
  3/0
  3/0
0.01/

КДС415А1
КДС415Б1
КДС415В1
20/30
  20/30
  20/30
10/20
  10/20
  10/20
0.Диоды высокочастотные: Страница не найдена | RCmarket.ua 75/1
0.75/1
0.75/1
3/0
  3/0
  3/0
0.01/

КД416А
КД416Б
400/400
 200/200
0.3/15 А
 0.Диоды высокочастотные: Страница не найдена | RCmarket.ua 3/15 А
3/15А
25/400
 25/400
500/
 500/
5
  5
КД417А 24/ 20/ 1/20 0.Диоды высокочастотные: Страница не найдена | RCmarket.ua 4/1
2Д419А
2Д419Б
2Д419В
2Д419Г
2Д419Д
15/
  30/
  50/
  15/
  10/
10/
  10/
  10/
  10/
  10/
0.Диоды высокочастотные: Страница не найдена | RCmarket.ua 15/0.1
 0.4/1
 0.4/1
 0.5/1
 0.4/1
1.5/0
1.5/0
1.5/0
  2/0
1.5/0
10/
  10/
  10/
  10/
  10/
400
 400
 400
 400
 400
13
 13
 13
 13
 13
2Д420А 24/35 50/500 1.Диоды высокочастотные: Страница не найдена | RCmarket.ua 0/50 1.0/0 1/ 1
КД421А 5/ 0.Диоды высокочастотные: Страница не найдена | RCmarket.ua 65/1 0.4/0 56
2Д422А
2Д422Б
1.5/
 1.5/
5/
   5/
0.Диоды высокочастотные: Страница не найдена | RCmarket.ua 35/5
0.35/5
70/
  70/
2Д423А
2Д423Б
1000/2000
 800/1600
/400
    /400
3/20
   3/20
1500/
1500/
48
 48
КД424А
КД424В
КД424Г
250/250
 200/200
 150/150
350/2000
 350/2000
 350/2000
1.1/300
 1.1/300
 1.1/300
10/0
 10/0
 10/0
0.1/10
 0.1/10
 0.1/10
33
 33
 33
АД425А
АД425Б
600/600
 400/400
2/2000
   2/2000
2000
2000
8
  8
КД427А
КД427Б
КД427В
КД427Г
КД427Д
/750
    /650
    /550
    /350
    /150
1000/8000
1000/8000
1000/8000
1000/8000
1000/8000
1.4/1000
 1.4/1000
 1.4/1000
 1.4/1000
 1.4/1000
30
  30
  30
  30
  30
1
  1
  1
  1
  1

Виды и классификация диодов по типам, назначению, конструкции, материалам


Диод – электронный прибор с двумя (иногда тремя) электродами, обладающий односторонней проводимостью. Электрод, подключенный к положительному полюсу прибора, называют анодом, к отрицательному – катодом. Если к прибору приложено прямое напряжение, то он находится в открытом состоянии, при котором сопротивление мало, а ток протекает беспрепятственно. Если прикладывается обратное напряжение, прибор, благодаря высокому сопротивлению, является закрытым. Обратный ток присутствует, но он настолько мал, что условно принимается равным нулю.

Содержание статьи

Общая классификация


Диоды делятся на большие группы – неполупроводниковые и полупроводниковые.

Неполупроводниковые


Одной из наиболее давних разновидностей являются ламповые (электровакуумные) диоды. Они представляют собой радиолампы с двумя электродами, один из которых нагревается нитью накала. В открытом состоянии с поверхности нагреваемого катода заряды движутся к аноду. При противоположном направлении поля прибор переходит в закрытую позицию и ток практически не пропускает.


Еще одни вид неполупроводниковых приборов – газонаполненные, из которых сегодня используются только модели с дуговым разрядом. Газотроны (приборы с термокатодами) наполняются инертными газами, ртутными парами или парами других металлов. Специальные оксидные аноды, используемые в газонаполненных диодах, способны выдерживать высокие нагрузки по току.

Полупроводниковые



В основе полупроводниковых приборов лежит принцип p-n перехода. Существует два типа полупроводников – p-типа и n-типа. Для полупроводников p-типа характерен избыток положительных зарядов, n-типа – избыток отрицательных зарядов (электронов). Если полупроводники этих двух типов находятся рядом, то возле разделяющей их границы располагаются две узкие заряженные области, которые называются p-n переходом. Такой прибор с двумя типами полупроводников с разной примесной проводимостью (или полупроводника и металла) и p-n-переходом называется полупроводниковым диодом. Именно полупроводниковые диодные устройства наиболее востребованы в современных аппаратах различного назначения. Для разных областей применения разработано множество модификаций таких приборов.


Полупроводниковые диоды

Виды диодов по размеру перехода


По размерам и характеру p-n перехода различают три вида приборов – плоскостные, точечные и микросплавные.


Плоскостные детали представляют одну полупроводниковую пластину, в которой имеются две области с различной примесной проводимостью. Наиболее популярны изделия из германия и кремния. Преимущества таких моделей – возможность эксплуатации при значительных прямых токах, в условиях высокой влажности. Из-за высокой барьерной емкости они могут работать только с низкими частотами. Их главные области применения – выпрямители переменного тока, устанавливаемые в блоках питания. Эти модели называются выпрямительными.


Точечные диоды имеют крайне малую площадь p-n перехода и приспособлены для работы с малыми токами. Называются высокочастотными, поскольку используются в основном для преобразования модулированных колебаний значительной частоты.


Микросплавные модели получают путем сплавления монокристаллов полупроводников p-типа и n-типа. По принципу действия такие приборы – плоскостные, но по характеристикам они аналогичны точечным.

Материалы для изготовления диодов


При производстве диодов используются кремний, германий, арсенид галлия, фосфид индия, селен. Наиболее распространенными являются первые три материала.


Очищенный кремний – относительно недорогой и простой в обработке материал, имеющий наиболее широкое распространение. Кремниевые диоды являются прекрасными моделями общего назначения. Их напряжение смещения – 0,7 В. В германиевых диодах эта величина составляет 0,3 В. Германий – более редкий и дорогой материал. Поэтому германиевые приборы используются в тех случаях, когда кремниевые устройства не могут эффективно справиться с технической задачей, например в маломощных и прецизионных электроцепях.

Виды диодов по частотному диапазону


По рабочей частоте диоды делятся на:

  • Низкочастотные – до 1 кГц.
  • Высокочастотные и сверхвысокочастотные – до 600 мГц. На таких частотах в основном используются устройства точечного исполнения. Емкость перехода должна быть невысокой – не более 1-2 пФ. Эффективны в широком диапазоне частот, в том числе низкочастотном, поэтому являются универсальными.
  • Импульсные диоды используются в цепях, в которых принципиальным фактором является высокое быстродействие. По технологии изготовления такие модели разделяют на точечные, сплавные, сварные, диффузные.

Области применения диодов


Современные производители предлагают широкий ассортимент диодов, адаптированных для конкретных областей применения.

Выпрямительные диоды


Эти устройства служат для выпрямления синусоиды переменного тока. Их принцип действия основывается на свойстве устройства переходить в закрытое состояние при обратном смещении. В результате работы диодного прибора происходит срезание отрицательных полуволн синусоиды тока. По мощности рассеивания, которая зависит от наибольшего разрешенного прямого тока, выпрямительные диоды делят на три типа – маломощные, средней мощности, мощные.

  • Слаботочные диоды могут использоваться в цепях, в которых величина тока не превышает 0,3 А. Изделия отличаются малой массой и компактными габаритами, поскольку их корпус изготавливается из полимерных материалов.
  • Диоды средней мощности могут работать в диапазоне токов 0,3-10,0 А. В большинстве случаев они имеют металлический корпус и жесткие выводы. Производят их в основном из очищенного кремния. Со стороны катода изготавливается резьба для фиксации на теплоотводящем радиаторе.
  • Мощные (силовые) диоды работают в цепях с током более 10 А. Их корпусы изготавливают из металлокерамики и металлостекла. Конструктивное исполнение – штыревое или таблеточное. Производители предлагают модели, рассчитанные на токи до 100 000 А и напряжение до 6 кВ. Изготавливаются в основном из кремния.

Диодные детекторы


Такие устройства получают комбинацией в схеме диодов с конденсаторами. Они предназначены для выделения низких частот из модулированных сигналов. Присутствуют в большинстве аппаратов бытового применения – радиоприемниках и телевизорах. В качестве детекторов излучения используются фотодиоды, преобразующие свет, попадающий на светочувствительную область, в электрический сигнал.

Ограничительные устройства


Защиту от перегруза обеспечивает цепочка из нескольких диодов, которые подключают к питающим шинам в обратном направлении. При соблюдении стандартного рабочего режима все диоды закрыты. Однако при выходе напряжения сверх допустимого назначения срабатывает один из защитных элементов.

Диодные переключатели


Переключатели, представляющие собой комбинацию диодов, которые применяются для мгновенного изменения высокочастотных сигналов. Такая система управляется постоянным электрическим током. Высокочастотный и управляющие сигналы разделяют с помощью конденсаторов и индуктивностей.

Диодная искрозащита


Эффективную искрозащиту создают с помощью комбинирования шунт-диодного барьера, ограничивающего напряжение, с токоограничительными резисторами.

Параметрические диоды


Используются в параметрических усилителях, которые являются подвидом резонансных регенеративных усилителей. Принцип работы основан на физическом эффекте, который заключается в том, что при поступлении на нелинейную емкость разночастотных сигналов часть мощности одного сигнала можно направить на рост мощности другого сигнала. Элементом, предназначенным для содержания нелинейной емкости, и является параметрический диод.

Смесительные диоды


Смесительные устройства используются для трансформации сверхвысокочастотных сигналов в сигналы промежуточной частоты. Трансформация сигналов осуществляется, благодаря нелинейности параметров смесительного диода. В качестве смесительных СВЧ-диодов используются приборы с барьером Шоттки, варикапы, обращенные диоды, диоды Мотта.

Умножительные диоды


Эти СВЧ устройства используются в умножителях частоты. Они могут работать в дециметровом, сантиметровом, миллиметровом диапазонах длин волн. Как правило, в качестве умножительных приборов используются кремниевые и арсенид-галлиевые устройства, часто – с эффектом Шоттки.

Настроечные диоды


Принцип работы настроечных диодов основан на зависимости барьерной емкости p-n перехода от величины обратного напряжения. В качестве настроечных используются приборы кремниевые и арсенид-галлиевые. Эти детали применяют в устройствах перестройки частоты в сверхчастотном диапазоне.

Генераторные диоды


Для генерации сигналов в сверхвысокочастотном диапазоне востребованы устройства двух основных типов – лавинно-пролетные и диоды Ганна. Некоторые генераторные диоды при условии включения в определенном режиме могут выполнять функции умножительных устройств.

Виды диодов по типу конструкции

Стабилитроны (диоды Зенера)


Эти устройства способны сохранять рабочие характеристики в режиме электрического пробоя. В низковольтных устройствах (напряжение до 5,7 В) используется туннельный пробой, в высоковольтных – лавинный. Стабилизацию невысоких напряжений обеспечивают стабисторы.

Стабисторы


Стабиистор, или нормистор, — это полупроводниковый диод, в котором для стабилизации напряжения используется прямая ветвь вольт-амперной характеристики (то есть в области прямого смещения напряжение на стабисторе слабо зависит от тока). Отличительной особенностью стабисторов по сравнению со стабилитронами является меньшее напряжение стабилизации (примерно 0,7-2 V).

Диоды Шоттки


Устройства, применяемые в качестве выпрямительных, умножительных, настроечных, работают на базе контакта металл-полупроводник. Конструктивно они представляют собой пластины из низкоомного кремния, на которые наносится высокоомная пленка с тем же типом проводимости. На пленку вакуумным способом напыляется металлический слой.

Варикапы


Варикапы выполняют функции емкости, величина которой меняется с изменением напряжения. Основная характеристика этого прибора – вольт-фарадная.

Туннельные диоды


Эти полупроводниковые диоды имеют падающий участок на вольтамперной характеристике, возникающий из-за туннельного эффекта. Модификация туннельного устройства – обращенный диод, в котором ветвь отрицательного сопротивления выражена мало или отсутствует. Обратная ветвь обращенного диода соответствует прямой ветви традиционного диодного устройства.

Тиристоры


В отличие от обычного диода, тиристор, кроме анода и катода, имеет третий управляющий электрод. Для этих моделей характерны два устойчивых состояния – открытое и закрытое. По устройству эти детали разделяют на динисторы, тринисторы, симисторы. При производстве этих изделий в основном используется кремний.

Симисторы


Симисторы (симметричные тиристоры) – это разновидность тиристора, используется для коммутации в цепях переменного тока. В отличие от тиристора, имеющего катод и анод, основные (силовые) выводы симистора называть катодом или анодом некорректно, так как в силу структуры симистора они являются тем и другим одновременно. Симистор остаётся открытым, пока протекающий через основные выводы ток превышает некоторую величину, называемую током удержания.

Динисторы


Динистором, или диодным тиристором, называется устройство, не содержащее управляющих электродов. Вместо этого они управляются напряжением, приложенным между основными электродами. Их основное применение – управление мощной нагрузкой при помощи слабых сигналов. Также динисторы используют при изготовлении переключающих устройств.

Диодные мосты


Это 4, 6 или 12 диодов, которые соединяются между собой. Число диодных элементов определяется типом схемы, которая бывает – однофазной, трехфазной, полно- или полумостовой. Мосты выполняют функцию выпрямления тока. Часто используются в автомобильных генераторах.

Фотодиоды


Предназначены для преобразования световой энергии в электрический сигнал. По принципу работы аналогичны солнечным батареям.

Светодиоды


Эти устройства при подключении к электрическому току излучают свет. Светодиоды, имеющие широкую цветовую гамму свечения и мощность, применяются в качестве индикаторов в различных приборах, излучателей света в оптронах, используются в мобильных телефонах для подсветки клавиатуры. Приборы высокой мощности востребованы в качестве современных источников света в фонарях.

Инфракрасные диоды


Это разновидность светодиодов, излучающая свет в инфракрасном диапазоне. Применяется в бескабельных линиях связи, КИП, аппаратах дистанционного управления, в камерах видеонаблюдения для обзора территории в ночное время суток. Инфракрасные излучающие устройства генерируют свет в диапазоне, который не доступен человеческому взгляду. Обнаружить его можно с помощью фотокамеры мобильного телефона.

Диоды Ганна


Эта разновидность сверхчастотных диодов изготавливается из полупроводникового материала со сложной структурой зоны проводимости. Обычно при производстве этих устройств используется арсенид галлия электронной проводимости. В этом приборе нет p-n перехода, то есть характеристики устройства являются собственными, а не возникающими на границе соединения двух разных полупроводников.

Магнитодиоды


В таких приборах ВАХ изменяется под действием магнитного поля. Устройства используются в бесконтактных кнопках, предназначенных для ввода информации, датчиках движения, приборах контроля и измерения неэлектрических величин.

Лазерные диоды


Эти устройства, имеющие сложную структуру кристалла и сложный принцип действия, дают редкую возможность генерировать лазерный луч в бытовых условиях. Благодаря высокой оптической мощности и широким функциональным возможностям, приборы эффективны в высокоточных измерительных приборах бытового, медицинского, научного применения.

Лавинные и лавинно-пролетные диоды


Принцип действия устройств заключается в лавинном размножении носителей заряда при обратном смещении p-n перехода и их преодолении пролетного пространства за определенный временной промежуток. В качестве исходных материалов используются арсенид галлия или кремний. Приборы в основном предназначаются для получения сверхвысокочастотных колебаний.

PIN-диоды


PIN-устройства между p- и n-областями имеют собственный нелегированный полупроводник (i-область). Широкая нелегированная область не позволяет использовать этот прибор в качестве выпрямителя. Однако зато PIN-диоды широко применяются в качестве смесительных, детекторных, параметрических, переключательных, ограничительных, настроечных, генераторных.

Триоды


Триоды – это электронные лампы. Он имеет три электрода: термоэлектронный катод (прямого или косвенного накала), анод и управляющую сетку. Сегодня триоды практически полностью вытеснены полупроводниковыми транзисторами. Исключение составляют области, где требуется преобразование сигналов с частотой порядка сотен МГц — ГГц высокой мощности при маленьком числе активных компонентов, а габариты и масса не имеют большого значения.

Маркировка диодов


Маркировка полупроводниковых диодных устройств включает цифры и буквы:

  • Первая буква характеризует исходный материал. Например, К – кремний, Г – германий, А – арсенид галлия, И – фосфид индия.
  • Вторая буква – класс или группа диода.
  • Третий элемент, обычно цифровой, обозначает применение и электрические свойства модели.
  • Четвертый элемент – буквенный (от А до Я), обозначающий вариант разработки.


Пример: КД202К – кремниевый выпрямительный диффузионный диод.


Была ли статья полезна?

Да

Нет

Оцените статью

Что вам не понравилось?


Другие материалы по теме





Анатолий Мельник


Специалист в области радиоэлектроники и электронных компонентов. Консультант по подбору деталей в компании РадиоЭлемент.











Высокочастотные ВЧ и СВЧ p-i-n диоды — Компоненты и технологии

Введение

Благодаря своей относительной простоте и большому числу замечательных свойств полупроводниковые p-i-n структуры уже с 50-х годов нашли широчайшее применение в конструкциях многих разновидностей полупроводниковых диодов, начиная от высоковольтных выпрямительных до фотодиодов и гетеролазеров.

Наиболее уверенно pin-диоды заняли свою нишу в ВЧ- и СВЧ-диапазонах для управления уровнем и (или) фазой СВЧ-сигналов, коммутации ВЧ- и СВЧ-мощности в линиях передач, для защиты радиотехнической аппаратуры от случайных СВЧ-импульсов, для стабилизации СВЧ-мощности , а также в аттенюаторах ВЧ-диапазона.

В этих сферах pin-диоды практически не имеют конкурентов, а из-за фактической невозможности их совмещения на чипе с другими элементами не вытесняются и интегральными схемами.

В отечественной практике pin-диоды СВЧ-диапазона получили название переключательных и ограничительных (в зависимости от рода использования), в ВЧ-диапазоне их называют коммутационными и регулируемыми резистивными (для аттенюаторов). В зарубежной практике в их названии сохранен конструктивно-технологический маркер «PIN-Diodes».

В последнее время из-за резкого расширения производства средств связи, и в частности носимых переговорных устройств специального назначения, наблюдается непрестанное увеличение спроса на pin-диоды. По данным одного из ведущих зарубежных производителей, фирмы HEWLETT PACKARD, годовой прирост потребности в pin-диодах в последние 5 лет достигает 17–33 %, а по отдельным типономиналам и до 2-х раз. Подобная тенденция начинает наблюдаться и в нашей стране, причем характерно, что pin-диоды находят все большее применение не только в аппаратуре специального назначения, но и в коммерческой.

В связи с этим, заводом «ОПТРОН» был проведен комплекс конструкторско-технологических работ по совершенствованию pin-диодов, повышению их качества и принципиальной модернизации ряда типов.

Краткие характеристики pin-диода

Структура типичного pin-диода (рис. 1, а) характеризуется тем, что между двумя сильно легированными областями очень низкого сопротивления n+ и p+ находится активная базовая i-область с высоким удельным сопротивлением (типично ri > 100 омсм, и в ряде приборов вплоть до ri = 200–4000 омсм) и относительно большим временем жизни (электронов и дырок) заряда tэфф(~0,1–1,0 мкс). Толщина базы лежит в пределах wi=3–30 мкм, диаметр меза-структур ai=0,05–2,0 мм.

Рис. 1.

Специфические особенности pin-структуры, существенные для работы диодов, заключаются в следующем :

  1. При работе в прямом направлении на достаточно высоких частотах f, определяемых соотношением

    2pfiэфф >> 1     (1)

    Дифуззионная емкость p±i- и n±i-переходов полностью их шунтирует, таким образом эквивалентная схема сводится к рис. 1, б, где rпр — сопротивление базы, модулированное прямым током. Соотношение (1) может выполняться уже при частоте f& gt; 10–20 МГц и заведомо справедливо на СВЧ.

  2. При обратном смещении эквивалентная схема pin-диода представляется в виде рис. 1, в, где rобр — сопротивление i-базы в немодулированном состоянии, равное

    rобр=ri wi/si    (2)

    Реально rобр=0,1–10 кОм.

  3. При прямом смещении вследствие двойной инжекции, дырок из p+-области и электронов из n+-области вся база «заливается» носителями и в эквивалентной схеме рис. 1, в выполняется

    rпр~wi/si -1/tэфф Iпр    (3)

    Значения rпр в номинальном режиме близки к величине ~ 1 Ом; при изменении прямого тока величина rпр может изменяться в широких пределах по закону, близкому к rпр~1/ Iпр    (4)

  4. Пробой pin-структуры при отсутствии поверхностных утечек определяется соотношением

    Uпроб = Eкр Wi(s)   (5),

    где Eкр — критическое поле, обычно принимается Eкр=2×105 В/см. Таким образом,

    Uпроб = 20Wi(мкм)    (5а)

  5. При протекании прямого тока величина накопленного заряда в базе определяется соотношением

    Qнк = Iпрtэфф      (6),

    поэтому величина tэфф определяется расчетно по паспортному значению Qнк.

  6. При резком переключении с прямого направления на обратное вначале протекает фаза рассасывания накопленного заряда, длительность которой равна

    tас = Qнк/Iрас=tэфф Iпр/ Iрас      (7),

    где Iрас — обратной ток рассасывания; длительность второй фазы — восстановления обратного сопротивления — определяется дрейфовым процессом под действием поля в базе по порядку величина близка к
    tвост = Wi/mp,nUобр       (8).

    Таким образом, при работе в диапазоне СВЧ и отчасти ВЧ pin-диод (без учета паразитных параметров Cк и Lк) представляет собой линейный резистор, сопротивление которого при прямом смещении rпр значительно меньше, чем при обратном rобр , при этом rпр зависит от прямого тока.

Pin-диоды, предлагаемые заводом «ОПТРОН»

Завод производит все перечисленные виды pin-диодов СВЧ- и ВЧ-диапазонов. Параметры переключательных диодов представлены в табл. 1, ограничительных — в табл. 2.

Таблица 1. СВЧ-переключательные pin-диоды
Тип прибораКорпусПробивное напряжение, В

Рассеиваемая мощность Р, Вт

Общая емкость Сд, пФНакопленный заряд Qнк/Iпр Нк/мАПрямое сопротивление mp/Iпр Ом/мА
2(К)507А,

Б

КД105500

300

50,8 — 1,2200/1001,5/100
2(К)509А,

Б

КД10520020,9 — 1,2

0,7-1,0

25/251,5/100
2(К)515АКД1051000,50,4-0,715/252,5/25
2(К)520А

Б

КД105800

600

40,4-1,0300/1002/100

3/100

2(К)537А,

Б

КД-16-1600

300

203400-1000/100

200-1500/100

0,5/100

1,0/100

2(К)536А-5,6

Б-5,6

Б/к30010,08-0,16

0,12-0,21

150/101,5/100
2(К)541А-5,6

Б-5,6

Б/к3000,50,15-0,22

0,18-0,25

60-150/1003,0/100
2(К)543А-5,6

Б-5,6

Б/к1000,50,12-0,19

0,15-0,22

0,5-3/51,5/5
2(К)546А-5,6

Б-5,6

Б/к 3000,50,12-0,250-200/1001,5/5
2(К)554А-5,6

Б-5,6

Б/к500

150

0,50,025-0,082,0/100
Таблица 2. СВЧ-ограничительные pin-диоды
Тип прибораКорпусПробивное напряжение, ВРассеиваемая мощность Р, ВтОбщая емкость Сд, пФНакопленный заряд Qнк/Iпр Нк/мАПрямое сопротивление mp/Iпр Ом/мА
2(К)А534А

Б

КД-10230-110

40-110

0,25

0,15

0,4-0,65

0,35-0,5

0,22-1,0/100,9-1,8/10
2(К)А522А-2

Б-2

Б/к70

100

0,30,35-0,75

0,1-1,0

1/501,8/100

2,0/100

2(К)А550А-5Б/к100-18050,2-0,60,3-1,0/200,6-1,0/100

Рис. 2.

На рис.2 представлены некоторые типовые зависимости параметров от режимов измерения и эксплуатации (как видим, они вполне удовлетворительно подтверждают теоретические соотношения (4,6,7)).

Диоды предназначены для сантиметрового, дециметрового и метрового диапазонов; переключательные применяются в переключательных устройствах, модуляторах, фазовращателях, аттенюаторах; ограничительные — в устройствах ограничения и управления мощностью, защиты входных приемников и для тех же целей в составе герметизированных гибридных схем.

Одна из характерных особенностей современного интереса к СВЧ pin-диодам — это резкое увеличение спроса на бескорпусные приборы. Отметим, что завод «ОПТРОН» предлагает четыре основных разновидности бескорпусных приборов: в виде кристалла с контактными площадками без выводов; с гибкими ленточными выводами; на цилиндрическом металлическом держателе — теплоотводе и на керамическом держателе типа «кроватка».

Накопленный заводом производственный опыт, цикл технологических работ по совершенствованию эпитаксии и сборочных процессов позволяет по специальным соглашениям изготовлять приборы с параметрами, превосходящими, указанные в таблицах 1 и 2. В ряде случаев, напротив, задаваемые на тот или иной прибор параметры оказываются неопределенно завышенными или условия применения не требуют их двухстороннего ограничения. В этих случаях возможна, также по дополнительному соглашения, поставка приборов по сниженным ценам.

Для ВЧ-диапазона завод выпускает коммутационные pin-диоды: КД407А,2Д420А и регулируемые резистивные типов 2Д(КД)413А,Б и КД417А для применения в аттенюаторах радиоприемников и селекторов телевизионных каналов.

Приборы выпускаются в стеклянных корпусах с аксиальными выводами типа КД4 и КД1 (миниатюрный). Диапазон рабочих частот от 10 до 300 МГц, основные параметры приборов приведены в табл. 3. Графики рис. 3 свидетельствуют о том, что для использования в аттенюаторах могут отбираться приборы с очень широким динамическим диапазоном (до четырех порядков изменения rпр).

Таблица 3. ВЧ-переключательные pin-диоды
Тип прибораКорпусПробивное напряжение, ВОбщая емкость Сд, пФНакопленный заряд Qнк/Iпр Нк/мАПрямое сопротивление mp/Iпр Ом/мА
2Д420АКД4241,51,0/10
КД407АКД4241,51,0/10
2Д420А/*

КД407А,Б,В

КД224-1001,3-1,51,3-1,5/10
2(К)Д413А

Б

КД1300,72/2030-60/2

40-80/2

КД417АКД1240,425/2

Рис. 3.

В целях повышения качества коммутационных pin-диодов разработан модернизированный аналог диодов КД407А/2Д420А в корпусе КД2. Эти приборы отличаются высокой температурной стабильностью параметров, повышенным обратным напряжением и могут поставляться по более низким ценам.

Выбор ВЧ-диодов и ВЧ-транзисторов для современного беспроводного мира

31 января 2018

При организации беспроводных сетей не обойтись без высокочастотных дискретных полупроводниковых приборов. ВЧ ПИН-диоды, ВЧ-диоды Шоттки, ВЧ-транзисторы – широчайшую линейку этих изделий производит и предлагает на рынке компания Infineon.

В современном мире, где огромное число различных устройств постоянно находится «на связи», требуются надежные, высокопроизводительные, энергоэффективные беспроводные подключения. Высокочастотные (ВЧ) полупроводниковые приборы являются необходимыми компонентами, обеспечивающими эффективное функционирование мобильных и беспроводных телефонов, планшетов, игровых и цифровых телевизионных приставок. В области автомобилестроения радиочастотные устройства играют важную роль в различных встраиваемых системах – от контроля давления в шинах и дистанционного управления до навигационных и информационно-развлекательных систем. Средства ВЧ-связи играют также ключевую роль в управлении мультикоптерами, обеспечивая их безопасную эксплуатацию. Основой успешного решения перечисленных выше задач является выбор наиболее подходящих компонентов для беспроводных устройств.

Дискретные ВЧ-диоды и транзисторы – основа беспроводной связи

Согласно прогнозам, к 2020 году к глобальной сети будет подключено свыше 50 миллиардов различных устройств. Трафик сети постоянно поддерживается на высоком уровне как за счет интерактивного общения людей по беспроводным сетям, так и автоматического обмена данными между устройствами Интернета вещей (IoT). С достижением скорости передачи данных 1 Гбит/с наблюдается стремительный рост объема передаваемых данных, обусловленный трансляцией видеофайлов и потоковой передачей данных.

По мере того как мы становимся более зависимыми от беспроводных сетей, возрастают требования к качеству и доступности услуг связи, поэтому устойчивость и надежность систем связи приобретают решающее значение. При объеме рынка в € 345 млн дискретные ВЧ п/п-приборы составляют основу надежных и устойчивых беспроводных сетей в сегментах потребительских товаров, автомобильной электроники, промышленного и телекоммуникационного оборудования (рисунок 1).

Рис. 1. Спектр применений высокочастотных п/п-приборов

К основным дискретным ВЧ п/п-приборам относятся PIN-диоды, диоды Шоттки и ВЧ-транзисторы. При выборе элементной базы разработчики руководствуются рядом критериев – чувствительностью системы, помехоустойчивостью, КПД и другими характеристиками. По мере уменьшения габаритных размеров беспроводных устройств ключевым фактором становится наличие высокоэффективных п/п-приборов, выполненных в различных типах корпусов, что позволяет разработчику разместить устройство в ограниченном объеме.

Другими важными критериями выбора компонентов являются их качество и надежность, что особенно важно для устройств, постоянно работающих в уличных условиях или при неблагоприятных внешних воздействиях, например, на промышленных предприятиях и в автомобильной технике.

PIN-диоды

Структура PIN-диодов подобна структуре обычных диодов, но отличается наличием внутреннего слоя нелегированного кремния между областями с p- и n-проводимостью. Внутренний слой увеличивает толщину изолирующей области и уменьшает емкость p-n-перехода, что дает существенные преимущества в радиочастотных коммутационных устройствах, особенно по сравнению с кремниевыми диодами.

PIN-диоды широко применяются в силовых и высоковольтных каскадах радиочастотных устройств. При смещении в прямом направлении PIN-диод представляет собой резистор, в обратном направлении – разомкнутую цепь, что позволяет использовать PIN-диоды в регулируемых аттенюаторах или коммутаторах. PIN-диоды применяются также в схемах защиты радиочастотных устройств. Коммутаторы на основе PIN-диодов применяются в мобильной радиосвязи (базовых станциях и носимых устройствах), сетях WLAN, цифровых телевизионных приставках и автомобильных мультимедийных системах.

Одной из основных характеристик PIN-диодов являются вносимые потери (RF), которые пропорциональны сопротивлению PIN-диода при его смещении в прямом направлении. Параметр RF обычно задается в милливаттах для определенной величины прямого тока и, в идеале, должен иметь минимальную величину. Однако при уменьшении сопротивления RF увеличивается внутренняя емкость CT, являющаяся фактором, существенно влияющим на характеристики широкополосных коммутаторов на PIN-диодах. По этой причине величина RF выбирается на основе компромисса с учетом допустимой величины емкости CT. Существенными параметрами PIN-диодов являются также линейность, обеспечивающая целостность сигнала, и время переключения, что особенно важно для быстрой коммутации совмещенных приемопередающих антенн.

Вследствие ограниченных габаритов современных мобильных устройств разработчики отдают предпочтение производителям, предлагающим широкую номенклатуру корпусов, что позволяет разместить PIN-диод на ограниченной площади печатной платы. Дополнительное увеличение плотности упаковки можно получить, используя сборки из нескольких PIN-диодов в одном корпусе.

Диоды Шоттки

Диоды Шоттки характеризуются малым падением напряжения в прямом направлении (типичное значение составляет 0,2 В) и высокой скоростью переключения. Благодаря малому падению напряжения диоды Шоттки широко применяются как в силовой электронике, так и в радиочастотных устройствах, где их основным преимуществом по сравнению с диодами с p-n-переходом является высокая скорость переключения. Диоды Шоттки широко применяются в схемах детекторов, особенно в мобильных телефонах, устройствах сети WLAN и базовых станциях. Они применяются также в схемах смесителей цифровых телевизионных приставок и в аналогичных устройствах.

Диод Шоттки представляет собой полупроводник n-типа с нанесенным на него слоем металла и характеризуется низкой высотой потенциального барьера. Однако высокая напряженность электрического поля на краях металлизированной области приводит к появлению большого тока утечки и создает возможность пробоя. Для устранения данной проблемы по краю металлизированной области в слое полупроводника n-типа создается защитное кольцо с проводимостью p+, а также изолирующий слой диоксида кремния (рисунок 2).

Рис. 2. Структура диода Шоттки с защитным кольцом

Основной характеристикой диода Шоттки является обратный ток утечки, который пропорционален сопротивлению при смещении в прямом направлении (RF). Также важным параметром является КПД диодной схемы, особенно в портативных устройствах с батарейным питанием. Разработчикам необходимо обращать внимание и на искажение сигнала и линейность диода, чтобы обеспечить точное воспроизведение сигналов.

ВЧ-транзисторы

Биполярные транзисторы с гетеропереходом (HBT) обладают параметрами, которые делают их идеальными для применения в одно- и двухполосных малошумящих ВЧ-усилителях (МШУ). Транзисторы HBT классифицируются как низкочастотные (до 5 ГГц) и среднечастотные (до 14 ГГц).

МШУ и, соответственно, ВЧ-транзисторы широко применяются в различных типах радиочастотных устройств – системах спутниковой связи, навигационном оборудовании, устройствах мобильной и стационарной радиосвязи (например, WiMAX) и сетях Wi-Fi. Они являются также основными компонентами систем дистанционного управления мультикоптерами.

ВЧ-транзисторы характеризуются набором параметров, важнейшим из которых является коэффициент усиления сигнала (Gmax). Важной характеристикой, особенно в устройствах с батарейным питанием, является также КПД.

Другим существенным параметром МШУ является коэффициент шума (NF), который показывает ухудшение отношения «сигнал/шум» (SNR) реального усилителя по сравнению с идеальным усилителем без вносимых потерь и шума. Коэффициент NF численно равен отношению значения «сигнал/шум» на входе усилителя к значению «сигнал/шум» на его выходе.

Важное влияние на возможность применения транзисторов в конкретных приложениях оказывает технология их изготовления. Например, транзисторы на основе сплава кремния и германия (SiGe) превосходят арсенид-галлиевые транзисторы по ряду параметров, в том числе – имеют более высокий КПД за счет меньшего напряжения «коллектор-эмиттер» VCE и, как правило, меньший коэффициент шума. Биполярные транзисторы на основе SiGe:C (кремний-германий-карбид) так же, как и транзисторы SiGe, имеют отличные шумовые характеристики и высокую линейность, однако позволяют дополнительно встраивать защиту от электростатического разряда (ЭСР) в структуру транзистора, значительно увеличивая тем самым его надежность.

Современный технический уровень ВЧ п/п-приборов

Разработки компании Infineon в области беспроводной связи с поддержкой различных протоколов являются удачным примером развития технологий производства ВЧ п/п-приборов за последние несколько лет. Например, PIN-диод BA592 обеспечивает вносимые потери (RF) 360 мВт, а в PIN-диоде BAR63 внутренняя емкость (CT) снижена до 0,23 пФ. Для устройств с ограниченными габаритами имеется вариант сборки из четырех PIN-диодов BAR90 в сверхминиатюрном корпусе TSSLP8. Характеристики PIN-диодов производства компании Infineon делают их идеальным решением для антенных коммутаторов, а соответствие требованиям стандарта AEC позволяет использовать их в автомобилестроении.

Компания Infineon производит сборки диодов Шоттки с различными вариантами корпусирования, включая схемы с общим анодом и общим катодом, а также конфигурации с последовательным и параллельным включением. Серия BAT15 включает в себя различные конфигурации, в том числе – сдвоенные и счетверенные варианты размещения в корпусе, что, при внутренней емкости 0,26 пФ, делает их идеальным выбором для схем смесителей. Минимальную емкость CT 0,21 пФ обеспечивает диод Шоттки BAT24, что позволяет использовать его в радиолокационных системах на частотах до 24 ГГц.

Линейка ВЧ-транзисторов производства Infineon (в настоящее время – восьмое поколение транзисторов) обеспечивает малый уровень шума и высокую линейность характеристики (рисунок 3).

Рис. 3. Линейка ВЧ-транзисторов Infineon

К основным характеристикам ВЧ-транзисторов восьмого поколения относятся высокая рабочая частота (до 80 ГГц) и малая потребляемая мощность, достигнутая благодаря возможности работы при напряжении питания до 1,2 В.

Биполярные транзисторы с гетеропереходом серии BFx84x являются лучшими п/п-приборами в классе дискретных ВЧ МШУ (рисунок 4) по сравнению с транзисторами седьмого поколения и лучшими аналогами, представленными на рынке. Благодаря особой геометрии в транзисторах серии BFx84x достигнуты коэффициент шума 0,85 дБ на частоте 5,5 ГГц и усиление до 23 дБ, что является лучшим на сегодняшний день набором параметров среди аналогов, представленных на рынке. Как и другие серии ВЧ-транзисторов производства компании Infineon, выполненные по технологии SiGe, транзисторы серии BFx84x содержат встроенную защиту от ЭСР до 1,5 кВ (Human Body Model).

Рис. 4. ВЧ-транзисторы восьмого поколения Infineon обеспечивают наибольшее усиление (а) и наименьший коэффициент шума (б)

•••

Наши информационные каналы

§2. Высокочастотные диоды.

Высокочастотные диоды предназначены
для работы на частотах до 1000 МГц. На
таких частотах могут работать только
диоды с малой емкостью перехода (не
более 1-2 пФ). Поэтому в качестве
высокочастотных в большинстве случаев
используют точечные диоды. Поскольку
высокочастотные диоды могут хорошо
работать и на низких частотах, т.е. в
широком диапазоне частот, их называют
также универсальными.

Из-за малой площади перехода максимально
допустимый Iпр.у
высокочастотных диодов обычно не
превышает несколько десятков мА.
Максимально допустимоеUобр.
также невелико – десятки В.

Т.к.
высокочастотные диоды могут применятся
в преобразователях частоты и в других
нелинейных устройствах, важным параметром
для них является дифференциальное Rпр.или сопротивление переменному току,
представляющее собой отношение малого
приращенияUпр.к
вызванному этим приращением приростуIпр.:

rдиф.=dUпр./dIпр.
ΔUпр./ΔIпр

Дифференциальное сопротивление
следует отличать от сопротивления
диода постоянному току, которое
определяется, как было отмечено ранее,
отношением UкIв заданной точке характеристики:

Rстат.=Uпр./Iпр.

Из
рис. 4 видно, что Rдиф.диода, определяемое наклоном касательной
1 в данной точке А характеристики, всегда
меньше сопротивления постоянному току,
определяемого наклоном прямой 2,
проходящей через начало координат и
эту же точку:

Rдиф.<Rст.

Rдиф.точечных диодов имеет порядок единиц
– десятков Ом, аRст.десятков – сотен Ом. ПосколькуR
диф.
диодов в сильной мере зависит
отIпр., при котором
оно определяется, в справочниках обычно
приводят зависимостиRдиф.отIпр..

§ 3. Импульсные диоды.

Импульснымназывается диод с малой
длительностью переходных процессов и
предназначенный для применения в
импульсных режимах работы.

Импульсные диоды работают в различных
электронных схемах в качестве электронного
ключа (рис. 5).

На
диод, соединенный последовательно с
нагрузкой, подается импульсное напряжение.
При положительном импульсе диод находится
под прямым напряжением, его сопротивление
мало (ключ замкнут), через нагрузку
протекает ток. При отрицательном импульсе
к VDприложеноUобр.,
его сопротивление велико (ключ разомкнут),
тока в нагрузке нет. Длительность
импульсов может быть очень мала. Тогда
для нормальной работы схемы, диод должен
очень быстро переходить из одного
состояния в другое. Однако это затруднено
инерционностью диода, т.к. при смене
полярности, с прямой на обратную,
сопротивление диода не может мгновенно
измениться отRпр. доRобр., требуется
определенное время.

Интервал времени от момента переключения
диода с прямого напряжения на обратное,
в течение которого Rобр.перехода полупроводникового диода
восстановится до постоянного значения,
называется временем восстановления
обратного сопротивления и обозначается
τвосст.

На
импульс Iобр.оказывает также влияние емкость диода
Сд. При переходе наUобр.эта емкость заряжается и ток заряда
повышает импульсIобр..
Понижение τвосст. в импульсных
диодах достигается в основном путем
ускорения процесса рекомбинации в базе
(примесьAuв базе), а также
понижением емкости диода (применение
микросплавных переходов). Значительное
понижение τвосст.дает использование
диода с контактом металл — полупроводник
(диоды Шотки). Эти диоды работают без
инжекции не основных носителей в базу,
а значит, у них нет накопления и
рассасывания этих носителей в базе.
Инерционность диодов Шотки обусловлена
лишь их емкостью.

ИМПУЛЬСНЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЕ ДИОДЫ

Для импульсных источников питания наиболее подходят диоды с оптимизированными собственными ёмкостью и временем, требующимся на то, чтобы обратное сопротивление восстановилось. Достижение необходимого показателя по первому параметру происходит при уменьшении длины и ширины p-n — перехода, это соответственно сказывается и на уменьшении допустимых мощностей рассеивания.

ВАХ импульсного диода

Величина барьерной ёмкости у диода импульсного типа в большинстве случаев составляет меньше 1 пФ. Время жизни неосновных носителей не превышает 4 нс. Для диодов данного типа характерна способность к пропусканию импульсов продолжительностью не более микросекунды при токах с широкой амплитудой. Обычные диоды или вообще не работают с ИБП, или сильно перегреваются и резко ухудшают свои параметры, поэтому нужны специальные высокочастотные элементы — они же «фаст диоды». Далее приводятся их основные типы, наименования и характеристики, достаточные для радиолюбительской практики.

Справочник импортным по импульсным диодам

Диоды Шоттки в импульсных БП

Высокоэффективные выпрямительные диоды

Другие диоды Шоттки

Кремниевые импульсные диоды

Быстровосстанавливающиеся диоды

Быстродействующие выпрямительные диоды

Типы корпусов диодов

Все эти диоды предназначены для частот в несколько десятков килогерц и используются в выпрямителях импульсных блоков питания. Естественно их можно ставить в обычные трансформаторные БП на 50 Гц.

   Форум и справочная информация

   Форум по обсуждению материала ИМПУЛЬСНЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЕ ДИОДЫ

УСИЛИТЕЛЬ ИЗ ЭЛЕКТРОФОНА

Подключение и испытание усилительного модуля на транзисторах КТ835 от электрофона «Россия 321 Стерео».

УСИЛИТЕЛЬ НЧ НА 200 ВАТТ

Усилитель мощности звука на транзисторах, из радиоконструктора DJ200. Проверка работы схемы.

ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ ДИОДЫ.

Высокочастотные диоды предназначены для работы на частотах до 1000 МГц. На таких частотах могут работать только диоды с малой емкостью перехода (не более 1-2 пФ). Поэтому в качестве высокочастотных в большинстве случаев используют точечные диоды. Поскольку высокочастотные диоды могут хорошо работать и на низких частотах, т.е. в широком диапазоне частот, их называют также универсальными.

Из-за малой площади перехода максимально допустимый Iпр. у высокочастотных диодов обычно не превышает несколько десятков мА. Максимально допустимое Uобр. также невелико – десятки В.

Т.к. высокочастотные диоды могут применятся в преобразователях частоты и в других нелинейных устройствах, важным параметром для них является дифференциальное Rпр. или сопротивление переменному току, представляющее собой отношение малого приращения Uпр. к вызванному этим приращением приросту Iпр. :

r диф.= dUпр./dIпр.≈ ΔUпр./ΔIпр

Дифференциальное сопротивление следует отличать от сопротивления диода постоянному току, которое определяется, как было отмечено ранее, отношением U к I в заданной точке характеристики:

R стат. = Uпр. / Iпр.

Из рис. 4 видно, что Rдиф. диода, определяемое наклоном касательной 1 в данной точке А характеристики, всегда меньше сопротивления постоянному току, определяемого наклоном прямой 2, проходящей через начало координат и эту же точку:

Rдиф. < Rст.

Rдиф. точечных диодов имеет порядок единиц – десятков Ом, а Rст. десятков – сотен Ом. Поскольку R диф. диодов в сильной мере зависит от Iпр., при котором оно определяется, в справочниках обычно приводят зависимости Rдиф. от Iпр..

ИМПУЛЬСНЫЕ ДИОДЫ.

Импульсным называется диод с малой длительностью переходных процессов и предназначенный для применения в импульсных режимах работы.

Импульсные диоды работают в различных электронных схемах в качестве электронного ключа (рис. 5).

На диод, соединенный последовательно с нагрузкой, подается импульсное напряжение. При положительном импульсе диод находится под прямым напряжением, его сопротивление мало (ключ замкнут), через нагрузку протекает ток. При отрицательном импульсе к VD приложено Uобр., его сопротивление велико (ключ разомкнут), тока в нагрузке нет. Длительность импульсов может быть очень мала. Тогда для нормальной работы схемы, диод должен очень быстро переходить из одного состояния в другое. Однако это затруднено инерционностью диода, т.к. при смене полярности, с прямой на обратную, сопротивление диода не может мгновенно измениться от Rпр. до Rобр., требуется определенное время.

Интервал времени от момента переключения диода с прямого напряжения на обратное, в течение которого Rобр. перехода полупроводникового диода восстановится до постоянного значения, называется временем восстановления обратного сопротивления и обозначается τвосст.

На импульс Iобр. оказывает также влияние емкость диода Сд. При переходе на Uобр. эта емкость заряжается и ток заряда повышает импульс Iобр.. Понижение τвосст. в импульсных диодах достигается в основном путем ускорения процесса рекомбинации в базе (примесь Au в базе), а также понижением емкости диода (применение микросплавных переходов). Значительное понижение τвосст. дает использование диода с контактом металл — полупроводник (диоды Шотки). Эти диоды работают без инжекции не основных носителей в базу, а значит, у них нет накопления и рассасывания этих носителей в базе. Инерционность диодов Шотки обусловлена лишь их емкостью.

Узнать еще:

Диод

< Типы диодов > | Основы электроники

Выпрямительный диод

: конструкция и особенности

Структура Символ Приложения ・ Характеристики
  • Используется для выпрямления (т.е. первичная сторона блока питания)
  • В основном класса 1А и выше, высокое напряжение пробоя (400 В / 600 В)

Выпрямительные диоды, как следует из их названия, предназначены для выпрямления общих частот переменного тока.Выпрямление в первую очередь включает преобразование переменного тока в постоянный и может включать высокие напряжения и токи. Эффективность преобразования может сильно различаться в зависимости от рабочей частоты и условий. Таким образом, предлагаются различные типы, включая модели с низким V F (прямое напряжение), высокоскоростное переключение и модели с низким уровнем шума.

Конфигурация схемы выпрямления]

Переключающий диод (SW): конструкция и особенности

Структура Символ Приложения ・ Характеристики
  • Идеально подходит для различных коммутационных приложений
  • Скорость переключения : Короткое время обратного восстановления trr

Эти диоды обеспечивают переключение.Подача напряжения в прямом направлении вызовет протекание тока (ВКЛ). И наоборот, подача напряжения в обратном направлении остановит ток. Переключающие диоды обычно характеризуются более коротким временем обратного восстановления (trr), что приводит к лучшим характеристикам переключения.

Включение Выключить
>

Что такое время обратного восстановления (trr)?

Время обратного восстановления trr относится к времени, за которое переключающий диод полностью выключается из состояния ВКЛ.Как правило, электроны не могут быть остановлены сразу после выключения работы, что приводит к протеканию некоторого тока в обратном направлении. Чем выше этот ток утечки, тем больше потери. Однако время обратного восстановления можно сократить за счет диффузии тяжелых металлов, оптимизации материалов или разработки FRD (диодов быстрого восстановления), которые подавляют звон после восстановления.

Ключевые моменты
  • Trr относится к времени, за которое ток исчезает после переключения напряжения в противоположном направлении.
  • Чем короче trr, тем меньше потери и выше скорость переключения

Диоды с барьером Шоттки (SBD): структура и особенности

Структура Символ Приложения ・ Характеристики
  • Используется для выпрямления вторичного источника питания
  • Low V F (низкие потери), большие I R
  • Быстрая скорость переключения

В отличие от обычных диодов, которые обеспечивают характеристики диодов через переход PN (полупроводник-полупроводник), в диодах с барьером Шоттки используется барьер Шоттки, состоящий из перехода металл-полупроводник.Это приводит к гораздо более низким характеристикам V F (прямое падение напряжения) по сравнению с диодами с PN переходом, что обеспечивает более высокую скорость переключения. Однако есть один недостаток — больший ток утечки (I R ), что требует принятия контрмер для предотвращения теплового разгона.

SBD

, которые часто используются для выпрямления вторичного источника питания, имеют характеристики, которые могут сильно различаться в зависимости от типа используемого металла. ROHM предлагает широкий ассортимент ведущих в отрасли SBD, в которых используются различные металлы.

  • RB ** 1 серия низкая V F тип
  • RB ** 0 серия низкая I R тип
  • ROHM предлагает серию RB ** 8 диодов со сверхнизким I R для автомобильных приложений
Ключевые моменты
  • Low V F и I R типов можно получить, просто изменив тип металла.

Термический побег

Диоды с барьером Шоттки

подвержены чрезмерному тепловыделению при протекании большого тока.В результате сочетание высокой температуры с увеличением I R (ток утечки) может вызвать повышение как температуры корпуса, так и окружающей среды. Следовательно, реализация неправильной тепловой конструкции может привести к тому, что количество выделяемого тепла превысит количество рассеиваемого, что может привести к увеличению тепловыделения и тока утечки и, в конечном итоге, к повреждению. Это явление называется «тепловым разгоном».

Ключевые моменты
  • Высокая температура окружающей среды может привести к тепловому выходу из строя

Стабилитрон

(ZD) : Структура и характеристики

Структура Символ Приложения ・ Характеристики
  • Используется в цепях постоянного напряжения
  • Защищает ИС от повреждений из-за импульсных токов и электростатических разрядов
  • Генерирует постоянное напряжение, когда напряжение подается в обратном направлении

Стабилитроны обычно используются в цепях постоянного напряжения для обеспечения постоянного напряжения даже при колебаниях тока или в качестве элементов защиты от импульсных токов и электростатических разрядов.В отличие от стандартных диодов, которые используются в прямом направлении, стабилитроны предназначены для использования в обратном направлении. Напряжение обратного пробоя стабилитрона называется напряжением стабилитрона V Z , а значение тока в это время называется током стабилитрона (I Z ). В последние годы в связи с продолжающейся миниатюризацией и увеличением производительности электронных устройств возникает потребность в более совершенных устройствах защиты, что привело к появлению диодов TVS (подавления переходных напряжений).

Ключевые моменты
  • В обратном направлении работают только стабилитроны

Высокочастотные диоды (PIN-диоды) : Структура и особенности

Какая емкость диода (C

t )

Величина внутреннего накопленного заряда при подаче обратного смещения называется емкостью диода (C t ). Электрически нейтральный обедненный слой формируется путем заполнения внутреннего слоя, созданного между слоями P и N, носителями заряда (дырками и электронами).Слой обеднения действует как паразитный конденсатор с емкостью, пропорциональной площади PN-перехода и обратно пропорциональной расстоянию d. Расстояние определяется концентрацией слоев P и N. Подача напряжения на диод увеличит слой обеднения и уменьшит C t . Требуемый Ct будет варьироваться в зависимости от приложения.

[При подаче обратного напряжения]

Ключевые моменты
  • Чем шире слой обеднения (и больше расстояние), тем меньше емкость C t .

Диоды

Перейти на страницу продукта

ROHM использует оригинальные передовые технологии, чтобы предложить широкий модельный ряд диодов. Кроме того, передовой опыт в области малосигнальных диодов и диодов средней / большой мощности позволил разработать высококачественные диоды Шоттки и диоды с быстрым восстановлением.

Как моделировать диоды для анализа высокочастотной восприимчивости | Стив Ньюсон

Недавно возник вопрос о том, как моделировать нелинейные цепи при выполнении анализа восприимчивости к излучению EMI Analyst ™.То же самое относится и к наведенной чувствительности.

На первый взгляд кажется очевидным. Разве вы не могли бы просто смоделировать активные цепи так же, как вы моделируете их в PSpice или любом другом инструменте анализа цепей во временной области?

Короткий ответ — нет. Ты не можешь.

Проблема в том, что большинство компьютерных моделей для нелинейных компонентов, таких как диоды и транзисторы, действительны только для низких частот, диапазона частот, для которого они предназначены.

Влияние паразитных элементов, таких как емкость перехода, которые значительны на высоких частотах, часто не учитываются в моделях.

Устойчивость к цепям — это задача в частотной области.

Требования к радиочастотной восприимчивости чаще всего определяются как уровень поля или уровень подаваемого сигнала в широком диапазоне частот. Например, требование RS103 в MIL-STD-461G определяет 20 В / м в диапазоне от 2 МГц до 18 ГГц для космических аппаратов.

При анализе частотной области необходимо смоделировать схему в одной рабочей точке, а затем выполнить анализ в указанном диапазоне частот. Если схема имеет несколько рабочих точек, анализ необходимо проводить несколько раз, по одному в каждой рабочей точке.

Ну да, но не для всех уровней сигнала.

Для больших сигналов диоды нелинейные. Однако для слабых сигналов диоды ведут себя довольно линейно.

Небольшие изменения тока через диод с прямым смещением при насыщении приводят к незначительным изменениям напряжения на диоде. Точно так же небольшие изменения напряжения, передаваемые через диод с обратным смещением или диод с прямым смещением, который не включен, вызывают незначительные изменения тока.

Диоды часто используются для защиты от обратного смещения, защиты от перенапряжения и, конечно же, для выпрямления сигналов переменного тока и питания переменного тока.

В данной рабочей точке диоды можно смоделировать как резистор, включенный параллельно конденсатору. Номинальное значение резистора модели получается делением напряжения в рабочей точке на ток в рабочей точке. Емкость модели — это емкость перехода, которая также зависит от рабочей точки.

При обратном смещении сопротивление диода — это обратное напряжение, деленное на ток утечки. Для большинства приложений сопротивление намного больше реактивного сопротивления емкости перехода, и им можно пренебречь.

При прямом смещении сопротивление слабого сигнала равно

, где ID — прямой ток диода, VT — тепловое напряжение (kT / q, около 26 мВ при нормальных температурах), а n — коэффициент идеальности диода ( примерно от 1 до 2 для кремниевых диодов.)

При напряжениях ниже напряжения включения диода сопротивление модели диода велико. В насыщении сопротивление модели диода невелико.

Емкость диодного перехода зависит от того, смещен ли диод в прямом или обратном направлении.

При обратном смещении емкость перехода является функцией накопления заряда в области истощения, заданной формулой

, где CJ0 — значение нулевого смещения емкости перехода, V0 — потенциал барьера, mj — функция профиля легирования. в устройстве (обычно от 0,2 до 0,5).

При прямом смещении емкость диодного перехода составляет приблизительно

. Кроме того, при прямом смещении диоды с p-n переходом демонстрируют накопление неосновных несущих, что приводит к диффузионной емкости слабого сигнала, определяемой по формуле

, где tF — время прямого распространения.Полная емкость диода с прямым смещением составляет Cj + Cd.

Если диод включается и выключается во время нормальной работы схемы, может потребоваться анализ схемы в двух или более рабочих точках, возможно, один анализ с обратным смещением диода и один анализ с диодом в насыщении.

К счастью, время расчета для большинства проектов EMI Analyst очень короткое. Для выполнения двух или более анализов с разными значениями компонентов обычно достаточно просто изменить значения компонентов и снова нажать кнопку «Рассчитать».

Если вам нужно определить, какие условия дают наихудшие результаты, просто наложите графики из каждого анализа.

Когда приведенная ниже простая схема подвергается воздействию электрического поля, в паре проводов индуцируется ток.

Напряжение, индуцированное на резисторах на обоих концах кабеля, зависит от того, смещен ли диод в прямом или обратном направлении.

Для определения наведенного напряжения наихудшего случая анализ выполняется дважды. Один раз с диодом в насыщении и один раз с выключенным диодом.На двух графиках ниже показаны результаты для резистора слева.

Зеленый график слева показывает напряжение, индуцированное при насыщении диода при прямом смещении. В насыщенном состоянии импеданс диода намного ниже, чем сопротивление оконечной нагрузки 100 Ом, поэтому большая часть низкочастотного индуцированного напряжения появляется на оконечном резисторе.

Оранжевый график слева показывает напряжение, наведенное на резисторе, когда диод смещен в обратном направлении. В выключенном состоянии импеданс диода больше, чем сопротивление оконечной нагрузки, поэтому большая часть низкочастотного индуцированного напряжения падает на диод, и меньшее напряжение появляется на оконечном резисторе.

На высоких частотах существует лишь небольшая разница между диодами с прямым и обратным смещением, в основном из-за разницы в емкости диодного перехода.

Наихудшее индуцированное напряжение на каждой частоте является большим из двух результатов анализа.

При выполнении анализа восприимчивости схем, содержащих нелинейные схемы, вычисления в частотной области легко выполняются путем выполнения анализа в каждой рабочей точке схемы. Нелинейные компоненты можно аппроксимировать как линейные устройства для слабых сигналов.

Когда сигналы наведенного шума контролируются должным образом, их амплитуда обычно достаточно мала, чтобы нелинейные элементы схемы можно было моделировать как линейные элементы в каждой рабочей точке.

Узнайте больше о том, как программное обеспечение EMI ​​Analyst ™ можно использовать для анализа электромагнитных помех для всех типов электроники. Ознакомьтесь с EMI Analyst ™ на https://www.emisoftware.com.

% PDF-1.3
%
1 0 объект
> поток

конечный поток
эндобдж
2 0 obj
> / Тип / Каталог / StructTreeRoot 3 0 R / Метаданные 1 0 R / Язык (fr-FR) / PageLayout / SinglePage / PageMode / UseNone / Pages 4 0 R >>
эндобдж
4 0 obj
>
эндобдж
5 0 obj
> / Parent 4 0 R / Contents 20 0 R / Type / Page / Tabs / S / Resources> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> / Font >>> / MediaBox [0 0 595 .32 841.92] / StructParents 0 >>
эндобдж
20 0 объект
> поток
x \ YsF ~ W \ J, Eb [! BAGV «i
? p {

Высокочастотные полимерные диодные выпрямители для гибких листов беспроводной передачи энергии

Abstract

В этой работе мы успешно реализовали гибкие высокочастотные выпрямительные диоды на поликарбонатных подложках с использованием полупроводниковых полимеров на основе политиофена. Мы показываем, что соответствующая проводимость промежуточного слоя с инжекцией дырок PEDOT: PSS между анодом и полупроводниковым полимером имеет решающее значение для одновременного достижения повышенных прямых токов и коэффициентов выпрямления.Среди исследованных полупроводниковых полимеров (P3HT и PQT-12) диоды на основе тщательно очищенного PQT-12 показали более высокие прямые токи, более высокие коэффициенты выпрямления, гораздо лучшую устойчивость к окружающей среде и гораздо более высокие рабочие частоты. Плотность прямого тока до ∼6 А / см 2 при 5 В, коэффициент выпрямления до 2 × 10 4 при ± 5 В и рабочая частота диодного выпрямителя более 14 МГц были достигнуты с помощью PQT. -12 выпрямительных диодов. Чтобы продемонстрировать использование быстродействующих полимерных выпрямительных диодов в беспроводной передаче энергии, мы интегрируем вертикальный диодный выпрямитель Шоттки на полимерной основе, печатную антенну и конденсаторы на пластиковых подложках, чтобы продемонстрировать гибкий лист беспроводной передачи энергии, который может преобразовывать 13.Электромагнитная волна 56 МГц в источник постоянного тока для управления нагрузочными устройствами.

Графическая аннотация

Успешно реализованы гибкие высокочастотные выпрямительные диоды на поликарбонатных подложках с использованием полупроводникового полимера на основе политиофена PQT-12. Выпрямительные схемы на полимерных диодах с рабочей частотой более 14 МГц реализованы на выпрямительных диодах PQT-12. Диодные выпрямители на полимерной основе были интегрированы на пластиковые подложки, чтобы продемонстрировать их использование в гибких листах для беспроводной передачи энергии с частотой 13,56 МГц.

  1. Скачать: Скачать полноразмерный образ

Основные моменты

► Гибкие высокочастотные диоды реализованы с использованием очищенного PQT-12. ► Рабочие частоты более 14 МГц были достигнуты выпрямительными схемами PQT-12. ► В этой работе были интегрированы выпрямитель PQT-12, печатная антенна и конденсаторы. ► Мы демонстрируем гибкий лист беспроводной передачи энергии на подложке ПК. ► Лист может преобразовывать электромагнитную волну 13,56 МГц в мощность постоянного тока для управления нагрузочными устройствами.

Ключевые слова

Полимерный выпрямительный диод

Беспроводная передача энергии

Гибкий выпрямитель

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Полный текст

Crown copyright © 2011 Опубликовано Elsevier B.V. Все права защищены.

Рекомендованные статьи

Цитирующие статьи

Кремниевые силовые диоды Шоттки для высокочастотных приложений

Компании начинают осознавать потенциал новых рынков и возможности получения доходов в нисходящем направлении, поскольку они исследуют более комплексную модель «кремний для обслуживания», которая охватывает данные центр к подвижному краю.В частности, с сокращением ASP (средние цены продажи) и все более непомерно высокими затратами на проектирование на все более низких узлах многие компании ищут новые источники дохода в широком диапазоне вертикалей, включая Интернет вещей (IoT).

Однако с учетом того, что количество установок Интернета вещей, как ожидается, будет увеличиваться примерно на 15–20% ежегодно до 2020 года, безопасность в настоящее время воспринимается как серьезная возможность, так и серьезная проблема для полупроводниковой промышленности.

Помимо услуг, концепция оборудования с открытым исходным кодом (OSH) и построения микросхем из разукрупненных, предварительно проверенных чиплетов начинает набирать обороты, поскольку компании стремятся сократить расходы и сократить время вывода на рынок гетерогенных конструкций.

Конкретные стратегии раскрытия всего потенциала кремния и услуг, несомненно, будут различаться, поэтому для нас важно исследовать будущее, в котором компании, производящие полупроводники, наряду с различными отраслями, организациями и правительственными учреждениями, будут играть открытую и совместную роль в помогая устойчиво монетизировать как микросхемы, так и услуги.

В 2016 и 2017 годах продолжались быстрые приобретения и консолидация отрасли:

  • Компания Analog Devices приобрела Linear Technology
  • Infineon приобрела International Rectifier
  • Компания ROHM приобрела Powervation
  • Renesas приобрела Intersil

Крупные производители полупроводников позиционируют себя, чтобы лучше конкурировать в различных сферах деятельности, включая облачные вычисления, искусственный интеллект (AI) и беспилотные автомобили.Согласно KPMG, многие компании все чаще рассматривают слияния и поглощения (M&A) как единственный способ стимулировать рост реальной выручки, уделяя особое внимание вопросу «производить или покупать», при этом многие выбирают ответ «покупать».

В то же время расходы на разработку микросхем продолжали расти и существенно влияли на количество разработок в усовершенствованных узлах. В частности, общее количество запусков SoC с расширенной производительностью многоядерных процессоров в первый раз было примерно одинаковым и лишь незначительно выросло за последние пять лет.Хотя цены на дизайн неуклонно растут с 40 нм, аналитиков больше всего беспокоит увеличение стоимости дизайна на 7 и 5 нм.

Как подтверждает Рич Вавжиняк, старший аналитик Semico Research, начало разработки за пределами 10 нм будет сдерживаться ростом затрат на разработку. Хотя общее количество проектов, которые переносятся на новые узлы, может не сильно отличаться от предыдущих обновлений геометрии процесса, Вавжиняк говорит, что сроки для таких переходов большинством компаний будут более продолжительными.

Совершенно очевидно, что необходимы новые модели как для НИОКР, так и для доходов, поскольку усиление консолидации отрасли и ослабление АСП в долгосрочной перспективе невозможно. Именно поэтому отрасль стремится к Интернету вещей, чтобы создать дополнительные потоки доходов, и аналитики McKinsey Global Institute (MGI) оценивают, что IoT может иметь ежегодный экономический эффект от 3,9 до 11,1 триллиона долларов к 2025 году по нескольким вертикалям. Однако с учетом того, что количество установок Интернета вещей, как ожидается, будет увеличиваться примерно на 15–20% ежегодно до 2020 года, безопасность считается как серьезной возможностью, так и проблемой для полупроводниковых компаний.

Таким образом, MGI рекомендует создавать решения безопасности, которые позволяют компаниям, производящим полупроводники, расширяться в смежные области бизнеса и разрабатывать новые бизнес-модели. Например, компании могут помочь создать предложения по обеспечению сквозной безопасности, которые необходимы для успеха Интернета вещей. В идеале, по мнению MGI, отрасль должна играть ведущую роль при разработке таких предложений, чтобы гарантировать, что они получат свою справедливую долю в цепочке создания стоимости.

С нашей точки зрения, решения для сквозной безопасности Интернета вещей, развернутые как платформа как услуга (PaaS), имеют решающее значение для помощи полупроводниковым компаниям в получении возобновляемых доходов от реализации конкретных услуг.Для клиентов PaaS предлагает простой способ безопасной разработки, запуска и управления приложениями и устройствами без сложностей, связанных с построением и обслуживанием сложной инфраструктуры.

Такие решения безопасности, которые также могут использовать аппаратный корень доверия, должны поддерживать идентификацию устройства и взаимную аутентификацию (проверку), стандартные проверки аттестации, безопасные обновления устройств по беспроводной сети (OTA), аварийное восстановление и ключ управление, а также вывод из эксплуатации и переназначение ключей для лучшего управления устройствами и смягчения различных атак, включая распределенный отказ в обслуживании (DDoS).

Умные города

Недоступные микросхемы — такие как микросхемы, встроенные в инфраструктуру интеллектуального города Интернета вещей — могут предложить полупроводниковым компаниям возможность реализовать долгосрочную модель PaaS «кремний для обслуживания». Действительно, будущая инфраструктура умного города почти наверняка будет спроектирована с использованием микросхем в труднодоступных местах, включая подземные водопроводные трубы, каналы для кондиционирования воздуха, а также под улицами и на парковках.

Интеллектуальное уличное освещение, отзывчивые вывески и Bluetooth-маяки нового поколения также требуют перспективных решений, чтобы избежать постоянного физического обслуживания и обновлений.Следовательно, микросхема, обеспечивающая питание инфраструктуры умного города, должна поддерживать безопасную конфигурацию функций в полевых условиях, а также различные услуги на основе PaaS, такие как расширенная аналитика, предупреждения о профилактическом обслуживании, алгоритмы самообучения и интеллектуальное проактивное взаимодействие с клиентами.

Умные дома

Согласно прогнозам, к 2020 году мировой рынок умного дома достигнет стоимости не менее 40 миллиардов долларов. По данным Markets and Markets, рост объема умного дома можно объяснить множеством факторов, в том числе значительными достижениями в секторе Интернета вещей; возрастающие требования к удобству, безопасности и защищенности потребителей; более выраженная потребность в энергосберегающих решениях с низким уровнем выбросов углерода.Однако, как мы уже обсуждали ранее, крайне важно обеспечить реализацию безопасности Интернета вещей на этапе проектирования продукта, чтобы предотвратить использование злоумышленниками устройств умного дома и прерывание обслуживания.

В дополнение к потенциально прибыльным возможностям кибербезопасности для компаний, производящих полупроводники, устройства «умный дом» обещают создать повторяющиеся потоки доходов для поддержки устойчивой модели «переход от кремния к услугам». В качестве примера Кристопер Дин из MarketingInsider выделяет популярные устройства Echo от Amazon.Поскольку уже продано не менее 15 миллионов Echo, пользователи Echo, скорее всего, станут активными потребителями Amazon, используя устройство для отслеживания списков желаний и поиска товаров, которые им впоследствии предлагается купить. Между тем, Nest использует данные термостата в качестве платформы для предложения услуг по управлению энергопотреблением коммунальным компаниям в Соединенных Штатах, причем компании платят за значимую и действенную информацию о клиентах по подписке.

Автомобильная промышленность

Согласно IC Insights, в период с 2016 по 2021 год продажи микросхем для автомобильных систем и Интернета вещей будут расти на 70% быстрее, чем общие доходы от IC.В частности, продажи интегральных схем для автомобилей и других транспортных средств, по прогнозам, вырастут с 22,9 млрд долларов в 2016 году до 42,9 млрд долларов в 2021 году, а доходы от функциональности Интернета вещей увеличатся с 18,4 млрд долларов в 2016 году до 34,2 млрд долларов в 2021 году.

Прогнозируемый рост продаж автомобильных микросхем неудивителен, поскольку современные автомобили по сути представляют собой сеть сетей, оснащенных рядом встроенных методов и возможностей связи. Однако это означает, что автомобили теперь более уязвимы для кибератак, чем когда-либо прежде.

Потенциальные уязвимости системы безопасности включают в себя незащищенную связь между транспортными средствами, несанкционированный сбор информации о водителе или пассажирах, захват контроля над критически важными системами, такими как тормоза или ускорители, перехват данных транспортного средства, вмешательство в работу сторонних ключей и изменение избыточного кода. обновления прошивки по воздуху (OTA). Что касается последнего, производители автомобилей сейчас сосредоточены на предоставлении безопасных обновлений OTA для различных систем, при этом глобальный рынок автомобильных обновлений OTA, по прогнозам, будет расти со среднегодовым темпом роста 18.2% с 2017 по 2022 год и достигнет 3,89 миллиарда долларов к 2022 году.

Производители автомобилей также работают над тем, чтобы в цепочке поставок транспортных средств не было украденных и поддельных компонентов. Тем не менее, широкий спектр устройств с серого рынка все еще можно найти для питания дорогостоящих модулей, таких как бортовые информационно-развлекательные системы и фары, а также в критически важных системах безопасности, включая модули подушек безопасности, тормозные модули и органы управления трансмиссией. Таким образом, защита периферийных устройств и компонентов транспортных средств от несанкционированного доступа путем внедрения ряда многоуровневых аппаратных и программных решений безопасности стала приоритетной задачей для ряда производителей автомобилей.

Помимо реализации многоуровневых решений безопасности, полупроводниковая промышленность явно выиграет от принятия подхода IoT «как услуга» к автомобильному сектору. Например, компании могут развернуть автомобильные системы на основе датчиков, которые заранее обнаруживают потенциальные проблемы и неисправности. Это решение, которое в наиболее оптимальной конфигурации сочетает в себе микросхемы и услуги, может быть продано как аппаратный и программный продукт или развернуто как услуга с ежемесячной или ежегодной абонентской платой.

Медицина и здравоохранение

Имплантированные медицинские устройства с длительным сроком службы, несомненно, потребуют высокой степени готовности к будущему от полупроводниковой промышленности, чтобы избежать частых физических обновлений и технического обслуживания. Шрихари Яманур, специалист по дизайну в области исследований и разработок в Stellartech Research Corp., отмечает, что медицинские устройства в конечном итоге будут адаптированы для удовлетворения потребностей отдельных пациентов, что расширит применение точной медицины.

Кроме того, ожидается, что отрасль медицинского страхования будет использовать машинное обучение для оптимизации и снижения стоимости медицинского обслуживания, в то время как цифровые медицинские устройства также будут использоваться страховой отраслью для выявления пациентов из группы риска и оказания помощи.Поэтому медицинские устройства, особенно имплантируемые модели, должны быть спроектированы таким образом, чтобы поддерживать «модель перехода от кремния к услугам» через конфигурацию функций и безопасные обновления OTA, а также услуги на основе PaaS, включая сбор и анализ соответствующих данных; проактивное обслуживание, продвинутые алгоритмы; и интуитивно понятный интерфейс как для пациентов, так и для врачей.

Аппаратное обеспечение с открытым исходным кодом и дезагрегированные чиплеты

Наряду с услугами, оборудование с открытым исходным кодом, предлагаемое такими организациями и компаниями, как RISC-V и SiFive, начало положительно влиять на индустрию полупроводников, поощряя инновации, сокращая затраты на разработку и ускоряя вывод продукта на рынок.

Успех программного обеспечения с открытым исходным кодом — в отличие от закрытого, огороженного сада — продолжает создавать важный прецедент для полупроводниковой промышленности. Столкнувшись с непомерно высокими затратами на разработку, ряд компаний предпочитают избегать ненужных сборщиков дорожных сборов, уделяя больше внимания архитектуре с открытым исходным кодом, поскольку они работают над созданием новых потоков доходов, ориентированных на услуги.

Помимо аппаратного обеспечения с открытым исходным кодом, концепция построения кремния из предварительно проверенных чиплетов начинает набирать обороты, поскольку полупроводниковая промышленность движется к снижению затрат и сокращению времени вывода на рынок гетерогенных конструкций.По словам Энн Стефора Мутчлер из Semiconductor Engineering, концепция чиплета некоторое время находилась в стадии разработки, хотя исторически она воспринималась как потенциальное направление будущего, а не реальное решение в тени убывающего закона Мура. Это восприятие начинает меняться по мере увеличения сложности конструкции, особенно в усовершенствованных узлах (10/7 нм), а также по мере объединения новых рынков, требующих частично настраиваемых решений.

Концепция предварительно проверенных чиплетов вызвала интерес U.Агентство перспективных исследовательских проектов S. Defense (DARPA), которое недавно развернуло свою программу Общей гетерогенной интеграции и стратегий повторного использования IP (CHIPS). В сотрудничестве с полупроводниковой промышленностью для успешной реализации CHIPS будет виден ряд IP-блоков, подсистем и микросхем, объединенных на переходнике в корпусе, подобном 2.5D.

Инициатива CHIPS заняла центральное место в августе 2017 года, когда участники из военного, коммерческого и академического секторов собрались в штаб-квартире DARPA на официальном стартовом совещании по программе Агентства по стратегии общей гетерогенной интеграции и повторного использования интеллектуальной собственности (ИС).

Как сообщил на конференции д-р Дэниел Грин из DARPA, программа направлена ​​на разработку новой технологической структуры, в которой различные функции и блоки интеллектуальной собственности, в том числе хранение данных, вычисления, обработка сигналов, а также управление формой и потоком данных — можно разделить на небольшие чиплеты. Затем их можно смешивать, сопоставлять и комбинировать на промежуточном элементе, что-то вроде соединения частей головоломки. Фактически, говорит Грин, вся обычная печатная плата с множеством различных, но полноразмерных микросхем в конечном итоге может быть уменьшена до гораздо меньшего промежуточного устройства, содержащего кучу гораздо меньших микросхем.

Согласно DARPA, конкретные технологии, которые могут появиться в результате инициативы CHIPS, включают компактную замену всей печатной платы, сверхширокополосные радиочастотные (РЧ) системы и системы быстрого обучения для извлечения интересной и действенной информации из гораздо больших объемов обычных данных. .

Возможно, неудивительно, что полупроводниковая промышленность уже рассматривает дезагрегированный подход в виде микросхем SerDes и специализированных маломощных интерфейсов «кристалл-кристалл» для конкретных приложений.Безусловно, жизнеспособное разделение кремниевых компонентов может быть достигнуто путем перемещения высокоскоростных интерфейсов, таких как SerDes, на отдельные кристаллы в виде микросхем SerDes, смещения IP аналогового датчика на отдельные аналоговые микросхемы и реализации перехода кристалла с очень низким энергопотреблением и малой задержкой. die интерфейсы через MCM или через переходник с использованием технологии 2.5D.

Ожидается, что помимо использования заведомо исправной матрицы для SerD в более зрелых узлах (N-1) или наоборот, дезагрегация упростит создание нескольких SKU при оптимизации затрат и снижении риска.Точнее, дезагрегирование приведет к разбивке SoC на более высокопроизводительные и меньшие матрицы и позволит компаниям создавать определенные конструкции с несколькими вариантами. Действительно, интерфейсы «от кристалла к кристаллу» могут легче адаптироваться к различным приложениям, использующим память, логику и аналоговые технологии. Кроме того, для интерфейсов «от кристалла к кристаллу» не требуется согласованной скорости линии / передачи и количества дорожек, в то время как FEC может потребоваться или не потребоваться в зависимости от требований к задержке.

Следует отметить, что несколько компаний активно занимаются агрегацией SoC / ASIC для коммутаторов и других систем.Точно так же полупроводниковая промышленность разрабатывает ASIC с интерфейсами «кристалл-кристалл» на ведущих узлах FinFET, в то время как по крайней мере один серверный чип следующего поколения разрабатывается с дезагрегированным вводом-выводом на отдельном кристалле.

Заключение

За последние пять лет полупроводниковая промышленность столкнулась с множеством сложных проблем. К ним относятся увеличение затрат на разработку, размытие ASP, насыщение рынка и повышенная, но неустойчивая деятельность по слияниям и поглощениям. В течение 2018 года полупроводниковая промышленность продолжает стремиться к возвращению к стабильности и органическому росту в рамках параметров новой бизнес-парадигмы, одновременно жизнеспособной и основанной на сотрудничестве.В этом контексте компании, производящие полупроводники, осознают потенциал новых рынков и возможности получения доходов в нисходящем направлении, поскольку они исследуют более комплексную модель «от кремния к услугам», которая охватывает центр обработки данных и мобильную периферию.

Сюда входят решения для сквозной безопасности IoT и услуги на основе PaaS, такие как конфигурация функций на месте, расширенная аналитика, предупреждения о профилактическом обслуживании, алгоритмы самообучения и интеллектуальное упреждающее взаимодействие с клиентами. Помимо услуг, концепция аппаратного обеспечения с открытым исходным кодом и построения микросхем из разукрупненных, предварительно проверенных чиплетов начинает набирать обороты, поскольку компании переходят к сокращению затрат и сокращению времени вывода на рынок гетерогенных конструкций.

Конкретные стратегии раскрытия всего потенциала полупроводников, несомненно, будут различаться, поэтому для нас важно изучить будущее, в котором отрасль, наряду с различными исследовательскими организациями и государственными учреждениями, будет играть открытую и совместную роль, помогая устойчивой монетизации и кремний, и сервисы.

Для получения дополнительной информации по этой теме посетите сайт Rambus.

Шрикант Лохокаре, доктор философии, является вице-президентом и исполнительным директором в Северной Америке Global Semiconductor Alliance.

Купить Современный высоковольтный высокочастотный выпрямительный диод для ваших нужд

О товарах и поставщиках:
 

Выбрать. высоковольтный высокочастотный выпрямительный диод из огромной коллекции на Alibaba.com. Вы можете купить массив. высоковольтный высокочастотный выпрямительный диод, включая, помимо прочего, светодиод, микрофон, выпрямитель, лазер, стабилитрон, триггер, Шоттки, SMD, энергосберегающий диод лампы. Вы можете выбрать. высоковольтный высокочастотный выпрямительный диод с широким выбором основных параметров, спецификаций и номиналов для ваших целей.Высоковольтный высокочастотный выпрямительный диод

на Alibaba.com удобен в установке и использовании. Используемый пластик более высокого качества обеспечивает изоляцию, снижающую нагрев. Они доступны из кремния и германия. Высоковольтные высокочастотные выпрямительные диоды используются в различных отраслях промышленности для различных электрических функций и датчиков. Они используются в инверторах, светодиодах, автомобильной электронике, потребительских товарах, USB 2.0 и USB 3.0, HDMI 1.3 и HDMI 1.4, SIM-карте, мобильной одежде, беспроводной связи, автомобильном генераторе и лазерной эпиляции.Они используются как выпрямитель, датчик света, излучатель света, для рассеивания нагрузки и т. Д. Различная физическая упаковка для. Высоковольтные высокочастотные выпрямительные диоды предлагаются для монтажа на печатной плате, радиатора, проводного и поверхностного монтажа.

Основные особенности. Высоковольтный высокочастотный выпрямительный диод - это толстая медная опорная пластина, низкая утечка, высокая токовая способность, низкое прямое падение напряжения, легирование золотом, низкое сопротивление инкрементным перенапряжениям, отличная зажимная способность, быстрое время отклика и т. д.Технические характеристики, предлагаемые на сайте. Высоковольтный высокочастотный выпрямительный диод имеет различные оптические и электрические характеристики, такие как максимальная мощность, напряжение, оптический выход, время обратного восстановления, рабочая температура и т. д. Высоковольтные высокочастотные выпрямительные диоды производятся в соответствии со стандартными процедурами для поддержания высочайшего качества. Они соответствуют требованиям RoHS и IEEE 1394.

Получите лучшее. Высоковольтные высокочастотные выпрямительные диоды предлагаются на Alibaba.com от различных поставщиков и оптовиков.Получите высшее качество. высоковольтный высокочастотный выпрямительный диод для требований вашего проекта.

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
    Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
    браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
    Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.