PIN-diyot, belirli uygulamalar için PN bağlantısının bir değişikliğidir. Sonra PN bağlantı diyotu 1940'larda geliştirildi, diyot ilk olarak 1952 yılında yüksek güçlü bir doğrultucu, düşük frekanslı olarak kullanıldı. İçsel bir katmanın oluşması, yüksek gerilim uygulaması için kırılma gerilimini önemli ölçüde artırabilir. Bu iç katman, cihaz radyo dalgası ve mikrodalga aralığında yüksek frekanslarda çalıştığında da heyecan verici özellikler sunar. Bir PIN diyot, bir P-tipi ve N-tipi yarı iletken bölge arasında katkısız, geniş bir iç yarı iletken bölgeye sahip tek bir tür diyottur. Bu bölgeler, Ohmik kontaklar için kullanıldıkları için normalde ağır bir şekilde katkılanır. Daha geniş iç bölge, sıradan bir p – n diyotuna kayıtsızlıktır. Bu bölge diyodu daha düşük bir redresör yapar ancak hızlı anahtarlar, zayıflatıcılar, foto detektörler ve yüksek voltajlı güç elektroniği uygulamaları için uygun hale getirir.
PIN Diyot Çipinin Anahatları
PIN Diyot nedir?
PIN diyotu, optik sinyali elektrik sinyaline dönüştürmek için kullanılan tek tip bir foto detektördür. PIN diyotu, P bölgesi, I bölgesi ve N bölgesi olmak üzere üç bölgeden oluşur. Tipik olarak, hem P hem de N bölgeleri, Ohmik kontaklar için kullanılmaları nedeniyle ağır bir şekilde katkılanır.Diyottaki iç bölge, bir PN bağlantı diyotunun aksine. Bu bölge, PIN diyotunu daha düşük bir doğrultucu yapar, ancak hızlı anahtarlar, zayıflatıcılar, fotoğraf dedektörleri ve yüksek gerilim güç elektroniği uygulamaları .
PIN Diyot
PIN Diyotunun Yapısı ve Çalışması
PIN diyot terimi, adını üç ana katman içeren olgudan alır. Sadece bir P-tipi ve bir N-tipi katmana sahip olmak yerine, aşağıdaki gibi üç katmana sahiptir:
- P tipi katman
- İç katman
- N tipi katman
PIN diyotunun çalışma prensibi normal bir diyotla tamamen aynıdır. Temel fark, tükenme bölgesinin normal olarak ters taraflı veya tarafsız bir diyotta her iki P & N bölgesi arasında mevcut olması nedeniyle daha büyük olmasıdır. Herhangi bir PN bağlantı diyotunda, P bölgesi, deliklerin çoğunluğuna sahip olduğundan emin olmak için katkılı olduğu için delikler içerir. Benzer şekilde, N-bölgesi fazla elektronları tutmak için katılmıştır.
PIN Diyotunun Yapısı
P&N bölgeleri arasındaki katman, herhangi bir elektron veya delik birleştiğinden hiçbir yük taşıyıcı içermez. Diyotun tükenme bölgesi yük taşıyıcıları olmadığından, bir yalıtkan olarak çalışır. Tükenme bölgesi bir PIN diyotu içinde bulunur, ancak PIN diyotu ileri doğru eğilimli ise, taşıyıcılar tükenme bölgesine gelir ve iki taşıyıcı türü bir araya geldikçe akım akışı başlar.
PIN diyotu öne eğimli olarak bağlandığında, yük taşıyıcılar, içsel taşıyıcının dikkatinin seviyesinden çok daha yüksektir. Bu nedenle elektrik alanı ve yüksek seviyeli enjeksiyon seviyesi bölgenin derinliklerine uzanır. Bu elektrik alanı, yük taşıyıcılarının P'den N bölgesine hareketinin hızlanmasına yardımcı olur, bu da PIN diyotunun daha hızlı çalışmasına neden olarak onu yüksek frekanslı işlemler için uygun bir cihaz haline getirir.
PIN Diyotlarının Uygulamaları
PIN uygulamaları esas olarak aşağıdaki alanları içerir
- PIN diyot, yüksek voltajlı bir doğrultucu olarak kullanılır. Diyottaki iç katman, her iki katman arasında daha yüksek ters voltajların tolere edilmesine izin veren bir bölme sunar.
- PIN diyot, ideal bir radyo frekansı anahtarı olarak kullanılır. P & N katmanları arasındaki iç katman, aralarındaki boşluğu artırır. Bu aynı zamanda her iki bölge arasındaki kapasitansı da azaltır, böylece PIN diyotu ters eğilimli olduğunda izolasyon seviyesini yükseltir.
- PIN diyotu bir fotoğraf dedektörü ışığı bir foto diyotun tükenme katmanında meydana gelen akıma dönüştürmek için, iç katmanı yerleştirerek tükenme katmanını yükseltmek, ışık değişiminin meydana geldiği yerlerde hacmi artırarak performansı ilerletir.
- Bu diyot, elektronik uygulamalarında elektronik anahtarlama sağlamak için ideal bir elementtir. Esas olarak RF tasarım uygulamaları için ve ayrıca anahtarlama veya RF zayıflatıcılarda ve RF anahtarlarında zayıflatıcı eleman sağlamak için kullanışlıdır. PIN diyotu, genellikle diğer alternatif olan RF rölelerinden çok daha yüksek düzeyde tutarlılık sağlayabilir.
- PIN diyotunun ana uygulamaları yukarıda tartışılmıştır, ancak bunlar başka alanlarda da uygulanabilir.
PIN Diyot Özellikleri
PIN diyot özellikleri aşağıdakileri içerir
Bu, küçük frekans sinyalleri için tipik diyot denklemine uyar. Daha yüksek frekanslarda, PIN diyotu yaklaşık olarak mükemmel bir direnç gibi görünür. İç bölgede bir dizi depolanmış yük vardır. Küçük frekanslarda, şarj ayrılabilir ve diyot kapatılabilir.
Daha yüksek frekanslarda, şarjı ortadan kaldırmak için yeterli zaman yoktur, bu nedenle PIN diyotu hiçbir zaman KAPANMAZ. Diyot, azaltılmış bir geri kazanım süresine sahiptir. Doğru şekilde önyargılı bir PIN diyotu, bu nedenle değişken bir direnç görevi görür. Bu yüksek frekans direnci geniş bir aralıkta farklılık gösterebilir (bazı durumlarda pratik aralık daha az olsa da 0,1 0.1-10 kΩ arasındadır).
Daha geniş iç alan, aynı zamanda PIN diyotunun ters eğilimli olduğunda düşük bir kapasitansa sahip olacağı anlamına gelir. Bu diyotta, tükenme bölgesi tamamen iç bölgede mevcuttur. Bu tükenme bölgesi, bir PN-diyotundan çok daha iyidir ve PN-diyota uygulanan ters önyargıdan bağımsız olarak neredeyse sabit boyuttadır.
Bu, elektron deliği çiftlerinin meydana gelen bir foton tarafından üretilebileceği miktarı artırır. Gibi bazı fotoğraf dedektör cihazları fotoğraf transistörleri ve PIN fotodiyotlarının yapımında bir PIN bağlantısı kullanılır.
PIN diyotunun tasarımında bazı tasarım ödünleri vardır. İç bölgenin büyüklüklerinin yükselmesi, diyotun küçük frekanslarda bir direnç gibi görünmesine izin verir. Diyotu kapatmak için gereken süreyi ve şönt kapasitansını zararlı şekilde etkiler. Bu nedenle, belirli bir kullanım için en uygun özelliklere sahip bir cihaz seçmek çok önemlidir.
Bu nedenle, bu tamamen PIN diyot temelleri, çalışması ve uygulamaları ile ilgilidir. Bu kavramı daha iyi anladığınızı veya herhangi bir elektrik ve elektronik projeyi uygulamak , lütfen aşağıdaki yorum bölümünde yorum yaparak değerli önerilerinizi iletin. İşte size bir soru, PIN diyotunun işlevi nedir?
