ПИН-диода је промена ПН-споја за одређене примене. После диода ПН-споја је развијена 1940-их година, диода је први пут изведена као исправљач велике снаге, нискофреквентни током 1952. године. Појава унутрашњег слоја може значајно повећати пробојни напон за примену високог напона. Овај својствени слој такође нуди узбудљива својства када уређај ради на високим фреквенцијама у опсегу радио таласа и микроталасне пећнице. ПИН диода је једна врста диоде са недопираним, широким унутрашњим полупроводничким подручјем између полупроводничког подручја П-типа и Н-типа. Ови региони су обично јако допирани јер се користе за омичке контакте. Шири суштински регион је равнодушност према обичној п-н диоди. Ово подручје чини диоду инфериорним исправљачем, али је погодном за брзе прекидаче, атенуаторе, фотодетекторе и високонапонске енергетске електронике.
Приказ ПИН диодног чипа
Шта је ПИН диода?
ПИН диода је један тип фото детектора, који се користи за претварање оптичког сигнала у електрични сигнал. ПИН диода се састоји од три региона, и то П-региона, И-региона и Н-региона. Типично су и П и Н региони јако допирани јер се користе за омичке контакте. Својствени регион у диоди је за разлику од диоде са ПН спојем. Ово подручје чини ПИН диоду доњим исправљачем, али је погодном за брзе прекидаче, атенуаторе, фотодетекторе и примене високонапонске енергетске електронике .
ПИН диода
Структура и рад ПИН диоде
Термин ПИН диода име је добио по томе што укључује три главна слоја. Уместо да има само слој П-типа и Н-типа, он има три слоја као што су
- Слој типа П
- Унутрашњи слој
- Слој типа Н
Принцип рада ПИН диоде је потпуно исти као и нормална диода. Главна разлика је у томе што је регион осиромашења, јер то обично постоји између оба П & Н региона у обрнуто пристрасној или непристрасној диоди, већи. У било којој диоди ПН споја, П регион садржи рупе као што је допирано да би се осигурало да има већину рупа. Слично томе, Н-регион је допингован да задржи вишак електрона.
Структура ПИН диоде
Слој између П&Н региона не садржи носаче наелектрисања јер се било који електрони или рупе спајају Како регион исцрпљивања диоде нема носаче наелектрисања, он делује као изолатор. Регија исцрпљивања постоји унутар ПИН диоде, али ако је ПИН диода унапред пристрасна, тада носачи долазе у регију исцрпљивања и како се две врсте носача спајају, започиње проток струје.
Када се ПИН диода повеже унапред пристрасно, носачи пуњења су много већи од нивоа пажње унутрашњег носача. Из тог разлога се електрично поље и ниво убризгавања на високом нивоу простиру дубоко у регион. Ово електрично поље помаже у убрзавању померања носача наелектрисања из П у Н регион, што резултира бржим радом ПИН диоде, што га чини одговарајућим уређајем за високофреквентне операције.
Примене ПИН диода
Примене ПИН-а углавном укључују следеће области
- ПИН диода се користи као високонапонски исправљач. Унутарњи слој диоде нуди преграду између оба слоја, омогућавајући толерирање виших реверзних напона
- ПИН диода се користи као идеалан прекидач за радио фреквенције. Својствени слој међу слојевима П&Н повећава размак између њих. Ово такође смањује капацитет између оба региона, чиме се подиже ниво изолације када је ПИН диода обрнуто пристрасна.
- ПИН диода се користи као а фото детектор да би се светлост претворила у струју која се одвија у слоју исцрпљености фото диоде, подизање слоја исцрпљивања уметањем унутрашњег слоја унапређује перформансе повећавањем јачине звука тамо где долази до промене светлости.
- Ова диода је идеалан елемент за електроничко пребацивање у примени електронике. Углавном је користан за РФ дизајнерске апликације, а такође и за обезбеђивање комутације или пригушног елемента у РФ атенуаторима и РФ прекидачима. ПИН диода је способна да пружи много већи ниво конзистентности од РФ релеја који су често једина друга алтернатива.
- У претходном тексту се говори о главним применама ПИН диоде, мада се оне могу применити и у неким другим областима
Карактеристике ПИН диоде
Карактеристике ПИН диоде укључују следеће
Ово се повинује типичној једначини диода за мале фреквенцијске сигнале. На вишим фреквенцијама, ПИН диода изгледа попут приближно савршеног отпорника. Постоји сет ускладиштеног наелектрисања у суштинском региону. На малим фреквенцијама пуњење се може одвојити и искључити диоду.
На вишим фреквенцијама нема довољно времена да се елиминише пуњење, па се ПИН диода никада није ИСКЉУЧИЛА. Диода има смањено време повратног повратка. ПИН диода правилно пристрасна, стога делује као променљиви отпорник. Овај високофреквентни отпор може се разликовати у широком опсегу (од 0,1 Ω-10 кΩ у неким случајевима, међутим, практични опсег је мањи).
Шире унутрашње подручје такође значи да ће ПИН диода имати мали капацитет када је обрнуто пристрасна. У овој диоди регион исцрпљености постоји у потпуности у унутрашњем региону. Ово подручје исцрпљивања је много боље него код ПН-диоде и готово је константне величине, независно од обрнутог пристрасности примењеног на ПН-диоду.
Ово повећава количину где парови електронских рупа могу да настану појавом фотона. Неки уређаји за откривање фотографија попут фото транзистори и ПИН фотодиоде користе ПИН спој у својој конструкцији.
Дизајн ПИН-диоде има неке компромисе у дизајну. Повећање магнитуде унутрашњег региона омогућава диоди да се чини као отпорник на мањим фреквенцијама. Штетно утиче на време потребно за искључивање диоде и њен ранжирни капацитет. Због тога је неопходно одабрати уређај са најприкладнијим својствима за одређену употребу
Дакле, ово је све о основама ПИН диоде, раду и апликацијама. Надамо се да сте боље разумели овај концепт или да га спровести било који електрични и електронски пројекат , дајте своје драгоцене предлоге коментаришући у одељку за коментаре испод. Ево питања за вас, која је функција ПИН диоде?
