De PIN-diode is een wijziging van de PN-junctie voor bepaalde toepassingen. Na de PN-junctiediode werd ontwikkeld in het jaar 1940, de diode werd voor het eerst uitgeoefend als een hoogvermogen gelijkrichter, laagfrequent in het jaar 1952. Het optreden van een intrinsieke laag kan de doorslagspanning voor de toepassing van hoogspanning aanzienlijk verhogen. Deze intrinsieke laag biedt ook opwindende eigenschappen wanneer het apparaat werkt op hoge frequenties in het bereik van radiogolven en microgolven. Een PIN-diode is een soort diode met een ongedoteerd, breed intrinsiek halfgeleidergebied tussen een P-type en N-type halfgeleidergebied. Deze regio's zijn normaal gesproken zwaar gedoteerd zoals ze worden gebruikt voor ohmse contacten. Het bredere intrinsieke gebied is onverschillig voor een gewone p-n-diode. Dit gebied maakt de diode een inferieure gelijkrichter, maar het maakt hem ook geschikt voor snelle schakelaars, verzwakkers, fotodetectoren en hoogspanningselektronica.
Overzicht van PIN Diode Chip
Wat is een PIN-diode?
De PIN-diode is een type fotodetector, die wordt gebruikt om een optisch signaal om te zetten in een elektrisch signaal. De PIN-diode bestaat uit drie regio's, namelijk P-regio, I-regio en N-regio. Typisch zijn zowel de P- als de N-gebieden zwaar gedoteerd omdat ze worden gebruikt voor Ohmse contacten. Het intrinsieke gebied in de diode is in tegenstelling tot een PN-junctiediode. Dit gebied maakt de PIN-diode een onderste gelijkrichter, maar het maakt hem geschikt voor snelle schakelaars, verzwakkers, fotodetectoren en toepassingen van hoogspanningselektronica
PIN-diode
Structuur en werking van PIN-diode
De term PIN-diode dankt zijn naam aan het feit dat deze drie hoofdlagen bevat. In plaats van alleen een P-type en een N-type laag te hebben, heeft het drie lagen zoals
- P-type laag
- Intrinsieke laag
- N-type laag
Het werkingsprincipe van de PIN-diode is precies hetzelfde als een normale diode. Het belangrijkste verschil is dat het uitputtingsgebied, omdat dat normaal bestaat tussen de beide P & N-gebieden in een tegengesteld voorgespannen of onbevooroordeelde diode, groter is. In elke PN-junctiediode bevat het P-gebied gaten zoals het is gedoteerd om ervoor te zorgen dat het de meeste gaten heeft. Evenzo is het N-gebied gedoteerd om overtollige elektronen vast te houden.
Structuur van PIN Diode
De laag tussen de P & N-gebieden bevat geen ladingsdragers aangezien elektronen of gaten samensmelten. Aangezien het uitputtingsgebied van de diode geen ladingsdragers heeft, werkt het als een isolator. Het uitputtingsgebied bestaat binnen een PIN-diode, maar als de PIN-diode voorwaarts is voorgespannen, komen de dragers in het uitputtingsgebied en als de twee typen draaggolven samenkomen, zal de stroom beginnen.
Wanneer de PIN-diode in voorwaartse richting is aangesloten, zijn de ladingsdragers veel hoger dan het aandachtsniveau van de intrinsieke drager. Om deze reden strekt het elektrische veld en het hoge injectieniveau zich tot diep in de regio uit. Dit elektrische veld helpt bij het versnellen van de verplaatsing van ladingsdragers van het P- naar het N-gebied, wat resulteert in een snellere werking van de PIN-diode, waardoor het een geschikt apparaat is voor hoogfrequente bewerkingen.
Toepassingen van PIN-diodes
De toepassingen van PIN omvatten voornamelijk de volgende gebieden
- De PIN-diode wordt gebruikt als hoogspanningsgelijkrichter. De intrinsieke laag in de diode biedt een scheiding tussen beide lagen, waardoor hogere sperspanning kan worden getolereerd
- De PIN-diode wordt gebruikt als een ideale radiofrequentieschakelaar. De intrinsieke laag tussen de P & N-lagen vergroot de ruimte ertussen. Dit vermindert ook de capaciteit tussen beide regio's, waardoor het isolatieniveau wordt verhoogd wanneer de PIN-diode in tegengestelde richting is voorgespannen.
- De PIN-diode wordt gebruikt als een foto detector om het licht om te zetten in de stroom die plaatsvindt in de uitputtingslaag van een fotodiode, verhoogt het stijgen van de uitputtingslaag door het inbrengen van de intrinsieke laag de prestatie door het volume te vergroten waarin lichtverandering optreedt.
- Deze diode is een ideaal element om elektronica te laten schakelen in toepassingen van elektronica. Het is vooral nuttig voor RF-ontwerptoepassingen en ook voor het leveren van het schakelen of een verzwakkend element in RF-verzwakkers en RF-schakelaars. De PIN-diode is in staat om veel hogere niveaus van consistentie te bieden dan RF-relais die vaak het enige andere alternatief zijn.
- De belangrijkste toepassingen van de PIN-diode worden hierboven besproken, hoewel ze ook op sommige andere gebieden kunnen worden toegepast
PIN Diode Kenmerken
De kenmerken van de PIN-diode omvatten de volgende
Dit voldoet aan de typische diodevergelijking voor signalen met een lage frequentie. Bij hogere frequenties lijkt de PIN-diode een ongeveer perfecte weerstand. Er is een set opgeslagen lading in het intrinsieke gebied. Bij lage frequenties kan de lading worden losgemaakt en de diode worden uitgeschakeld.
Bij hogere frequenties is er niet voldoende tijd om de lading te elimineren, dus de PIN-diode ging nooit UIT. De diode heeft een kortere hersteltijd. Een PIN-diode correct voorgespannen, functioneert daarom als een variabele weerstand. Deze hoogfrequente weerstand kan over een groot bereik verschillen (van 0,1 Ω-10 kΩ in sommige gevallen is het praktische bereik echter kleiner).
Het bredere intrinsieke gebied betekent ook dat de PIN-diode een lage capaciteit heeft wanneer deze in tegengestelde richting is voorgespannen. In deze diode bestaat het uitputtingsgebied volledig in het intrinsieke gebied. Dit uitputtingsgebied is veel beter dan in een PN-diode, en bijna constante grootte, onafhankelijk van de tegengestelde voorspanning die op de PN-diode wordt toegepast.
Dit vergroot de hoeveelheid waar elektron-gatparen kunnen worden geproduceerd door een voorkomend foton. Sommige fotodetector-apparaten zoals foto transistors en PIN-fotodiodes gebruiken een PIN-overgang in hun constructie.
Het ontwerp van de PIN-diode heeft enkele ontwerpcompetenties. Door de grootte van het intrinsieke gebied te vergroten, kan de diode verschijnen als een weerstand bij lagere frequenties. Het heeft een schadelijke invloed op de tijd die nodig is om de diode en zijn shuntcapaciteit uit te schakelen. Daarom is het essentieel om een apparaat te kiezen met de meest geschikte eigenschappen voor een bepaald gebruik
Dit gaat dus allemaal over de basisprincipes, werking en toepassingen van PIN-diodes. We hopen dat u dit concept beter begrijpt implementeren van elektrische en elektronische projecten , geef alstublieft uw waardevolle suggesties door te reageren in de commentaarsectie hieronder. Hier is een vraag voor u, wat is de functie van PIN-diode?
