PIN-DIODE

pindiode.png
het algemeen gebruikte symbool voor pin-diode in schakelingen, op finimuis.nl is dit symbool ook in gebruik.

Een pindiode bezit twee aansluitingen welke Anode en Kathode worden genoemd, zie de afbeelding hieronder:
diodepin.png

In 1950 is de PIN-diode uitgevonden door de Japanse wetenschapper Jun-ichi Nishizawa.

Een PIN-diode of p-i-n diode is een type diode waar tussen de hoog gedoteerde P- en N-lagen een bijna ongedoteerde laag toegevoegd is.
De naam van dit component is te danken aan de toegevoegde intrinsieke halfgeleider laag, ook wel I-laag genoemd.
pdlagen.png
Hierboven ziet u de P- I- en N- lagen opbouw van de PIN-diode

Door de toevoeging van de I-laag, is de PIN-diode minder geschikt voor gelijkrichting ten opzichte van de normale diode.
Echter zorgt deze I-laag er wel voor dat dit component toepassingen heeft als snelle schakelaar bij hoog frequente schakelingen.
Bij lage frequenties werkt een PIN-diode op de zelfde manier als een P-N diode waarbij de tussenlaag bij de werking de grootte heeft van de intrinsieke laag.
De PIN-diode heeft bij hoge frequenties vergelijkbare eigenschappen als een bijna perfecte lineaire weerstand.
Door de hoge frequenties is er onvoldoende tijd om de lading in de intrinsieke laag af te bouwen zodat dit component niet van staat verandert.

Toepassing als RF-schakelaar

Door de PIN-diode in sper aan te sturen, heeft deze een lage capaciteit wat resulteert in een open klem voor hoog frequente signalen.
Door de PIN-diode in doorlaatrichting aan te sturen (signaalstroom ongeveer 1 milliAmpÚre), is het vervangschema voor de PIN-diode een laag ohmse weerstand zodat het hoog frequente signaal doorgelaten wordt.

SPST schakelaar met PIN-diode

De term Single Pole Single Throw (SPST) schakelaar is een enkelvoudige lijnonderbrekings-schakelaar, vergelijkbaar met de standaard AAN/UIT lichtschakelaar.
spst-schakelaar.png
Hierboven ziet u een schakeling voor een enkelvoudige lijnonderbreking met behulp van een PIN-diode.
Verklaring van bovenstaande schakeling:
Bij hoogfrequente signalen kan een PIN-diode gebruikt worden om deze schakelaar te realiseren. Dit type schakeling werkt door de veranderende weerstandswaarde van de PIN-diode bij veranderende gelijkstroom(DC) aanstuurstromen.
Condensator C1 zorgt ervoor dat enkel de hoge frequenties worden doorgelaten van het inkomend RF-signaal.
Met andere woorden, de gelijkstroom(DC) component wordt tegengehouden zodat de PIN-diode niet door de ingang be´nvloed wordt.
De spoel L1 zorgt ervoor dat er geen hoog frequente signalen van de RF-in ingangs-kant worden doorgelaten naar de bron.
Spoel L2 blokkeert om dezelfde reden het hoog frequente signaal.
Hierdoor zal de Control bias de instelstroom van de PIN-diode leveren.
Door deze instelstroom aan te passen, zal de diode een andere weerstandswaarde krijgen.
De instelstroom vloeit vervolgens weg door spoel L2. Wanneer de PIN-diode in doorlaatrichting wordt aangesloten, zal het hoogfrequente signaal van de ingang aan de uitgang staan.
Wanneer de diode niet in doorlaatrichting wordt aangesloten, zal het hoogfrequente ingangssignaal niet door de PIN-diode heengaan waarmee een open-schakeling is gerealiseerd.

Shunt SPST schakelaar met PIN-diode

spst-shunt.png
Hierboven ziet u een schakeling voor het IN- UIT-schakelen van een hoogfrequente signaal met behulp van een PIN-diode.
Verklaring van bovenstaande schakeling:
Een shunt Single Pole Single Throw (SPST) met PIN-diode wordt gebruikt als schakelaar om het hoogfrequente signaal IN en UIT te schakelen.
Bij de shunt SPST zal er geen signaal zijn wanneer de PIN-diode in doorlaatrichting wordt geplaatst.
De spoel L1 zorgt ervoor dat er geen hoogfrequent signaal de Control bias in loopt en de condensatoren C1 , C2 en C3 houden de laag frequente signalen tegen zodat de instelstroom van de PIN-diode niet wordt gewijzigd door het ingangssignaal.
Indien de PIN-diode in sperrichting wordt geplaatst, zal de uitgangsspanning onveranderd blijven ten opzichte van de ingangsspanning.

1n270do7glas.png
Op de afbeeldig hierboven ziet u een PIN-diode, in een DO-7 glazen-behuizing. Dit is een veel toegepaste GERMANIUM-uitvoering.
Deze PIN-diode is voorzien van van een volledige stempeling 1N 270 , en de zwarte band geeft de kathode-aansluiting weer.
Klik op deze link, voor een datasheet met alle gegevens van bovenstaande PIN-diode

bap51-02.png
Op de afbeeldig hierboven ziet u een PIN-diode, in een SOD523 SMD-behuizing. (sterk vergroot, de werkelijke afmeting is 1,65 mm lengte(inclusief soldeervlakken) en 0,85 mm breed.
Deze PIN-diode is voorzien van een K1 stempeling (zichtbaar via een sterk vergrootglas), en de licht-kleurige band geeft de kathode-aansluiting weer.
Wellicht vraagt u zich af, hoe kan ik weten waarom het stempel K1 een BAP51-02 diode is ????.
Tijdens het ontwikkelen van dit soort componenten, hebben de fabrikanten wereldwijd afgesproken, dat voor ieder component wat men op de markt brengt de specificaties in datasheets vastgelegd worden.
Tegenwoordig zijn datasheets via het internet goed te vinden. Gelijktijdig met het vastleggen van de specificaties van een product, kent de fabrikant een vaststaande codering toe. Omdat Surface Mounting Device(SMD)-componenten in de loop der jaren steeds kleiner worden, heeft men gekozen voor een 2- of soms 3-karakter codering.
Ook de gehanteerde codering is meestal gedocumenteerd in de datasheet. Bekijkt u maar eens de datasheet van de bovengenoemde BAP51-02 diode, waarvan u hieronder een link aantreft.
Klik hier voor de datasheet van NXP semiconductors.

Wanneer u verschillende datasheets naast elkaar legt, komt het vanzelfsprekend voor dat dezelfde codering voor verschillende componenten danwel component-soorten in gebruik is.
Dit maakt de zoektocht voor herkenning van het component er niet eenvoudiger op. Het belangrijkste document is het datasheet van de fabrikant, maar uw leverancier kan natuurlijk van meerdere fabrikanten componenten betrekken. Dit maakt het lastiger.
Er bestaat op het internet een SMD-codeboek, welke u door hier te klikken kunt benaderen.
Met behulp van bovenstaand codeboek en de informatie van uw leverancier danwel datasheet-informatie is het te doen.

Laatste update : 11 november 2014


Terug naar de Diode en dergelijke pagina

Terug naar Component informatie

Terug naar Startpagina

Email aan Finimuis.nl