PIN二極管驅(qū)動器及運算放大器應(yīng)用

　　PIN二極管中存儲的電荷可以利用公式1進行近似計算。

　　(1)

　　其中：

　　QS = 存儲的電荷

　　τ =二極管載流子生命周期

　　ISS = 穩(wěn)態(tài)電流

　　要導(dǎo)通或截止二極管，必須注入或移除所存儲的電荷。驅(qū)動器的工作就是以極快的速度注入或移除所存儲的電荷。如果開關(guān)時間小于二極管的載流子生命周期，則可以利用公式2近似計算實現(xiàn)快速開關(guān)所需的峰值電流(IP)。

　　(2)

　　其中：

　　t = 所需的開關(guān)時間

　　ISS = 驅(qū)動器所提供的穩(wěn)態(tài)電流，用來設(shè)置PIN二極管導(dǎo)通電阻RS

　　τ = 載流子生命周期

　　驅(qū)動器注入或移除電流(或“尖峰電流”)i可以表示為公式3。

　　(3)

　　其中：

　　C = 驅(qū)動器輸出電容(或“尖峰電容”)的值

　　v = 輸出電容上的電壓

　　dv/dt = 電容上的電壓的時間變化率

　　PIN二極管偏置接口

　　將開關(guān)驅(qū)動器控制電路與PIN二極管相連，以便通過施加正向或反向偏置來開關(guān)二極管，是一項具有挑戰(zhàn)性的工作。偏置電路通常使用一個低通濾波器，它位于RF電路與開關(guān)驅(qū)動器之間。圖5顯示了一個單刀雙擲(SPDT) RF開關(guān)及其偏置電路。當(dāng)設(shè)置妥當(dāng)時，濾波器L1/C2和L3/C4允許將控制信號施加于PIN二極管D1–D4，控制信號與RF信號(從RF IN切換至PORT 1或PORT 2)的相互影響極少。這些元件允許頻率相對較低的控制信號通過PIN二極管，但會阻止高頻信號逃離RF信號路徑。不正常的RF能量損耗意味著開關(guān)的插入損耗過高。電容C1、C3和C5阻止施加于二極管的直流偏置侵入RF信號路徑中的電路。直流接地回路中的電感L2允許直流和低頻開關(guān)驅(qū)動器信號輕松通過，但對于RF和微波頻率則會呈現(xiàn)高阻抗，從而降低RF信號損耗。

　　圖5. 典型單刀雙擲(SPDT) RF開關(guān)電路