Πώς πρέπει οι δίοδοι να ανταποκριθούν στην αυξανόμενη τάση των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών;

1, ο φυσικός μηχανισμός της ηλεκτρομαγνητικής παρεμβολής και η ευπάθεια των διόδων
Η διαδικασία ανάκαμψης των διόδων σε υψηλά - μεταγωγής συχνότητας είναι μία από τις κύριες πηγές παρεμβολής. Όταν η διόδου μεταβαίνει από την αγωγή σε αποκοπή, οι φορείς μειονοτήτων που αποθηκεύονται στη διασταύρωση PN πρέπει να ανασυνδυαστούν, γεγονός που δημιουργεί ρεύμα ανάκτησης (IRR) και χρόνο ανάκτησης (TRR). Λαμβάνοντας μια μονάδα ισχύος ραντάρ 60GHz ως παράδειγμα, η παραδοσιακή δίοδος ανάκτησης Ultrafast μπορεί να επιτύχει ένα μέγιστο ρεύμα ανάκτησης 30α κάτω από ένα ρεύμα φορτίου 20Α, με αποτέλεσμα μια υπέρβαση 200V στην τάση συλλέκτη του τρανζίστορ μεταγωγής και μια ένταση παρεμβολής ακτινοβολίας που υπερβαίνει το πρότυπο CISPR 32 πρότυπο όριο 12dB.
Οι παρασιτικές παράμετροι της διόδου ενισχύουν περαιτέρω το αποτέλεσμα παρεμβολής. Η δίοδος Schottky που συσκευάζεται στο 0201 (0,6mm χ 0,3mm) έχει τυπική παρασιτική χωρητικότητα (CJ) 0,15PF, αλλά στη ζώνη συχνοτήτων 24GHz, η σύνθετη αντίσταση που παράγεται από αυτόν τον πυκνωτή είναι μόνο 663 Ω, με αποτέλεσμα την εξασθένηση σήματος 1,8dB. Αυτό που είναι πιο σοβαρό είναι ότι στο κύκλωμα προκατάληψης του ενισχυτή ισχύος GAN, η παρασιτική επαγωγή (LS) της δίοδος θα αυξήσει τον θόρυβο φάσης του σήματος ελέγχου κατά 0,5 βαθμούς, επηρεάζοντας άμεσα τον δείκτη διαμόρφωσης EVM (πλάτος σφάλματος) του σήματος διαμόρφωσης 5G NR.
2, υλική καινοτομία: Η βασική διαδρομή για τη διάσπαση των φυσικών ορίων
Η εφαρμογή των ευρείας υλικά ημιαγωγών Bandgap αναδιαμορφώνει τα όρια απόδοσης των διόδων. Οι δίοδοι SIC Schottky επιδεικνύουν επαναστατικά πλεονεκτήματα σε σταθμούς βάσης 5G - μετατροπείς DC:
Χαρακτηριστικά ανάκτησης ανάκτησης: Σε συχνότητα μεταγωγής 100kHz, το IRR των διόδων SIC είναι μόνο 0,5Α, το οποίο είναι 90% χαμηλότερο από αυτό των συσκευών SI και μειώνει τις απώλειες μεταγωγής MOSFET κατά 40%.
Σταθερότητα υψηλής θερμοκρασίας: Σε θερμοκρασία διασταύρωσης 175 βαθμών, το ρεύμα διαρροής (IR) των διόδων SIC εξακολουθεί να είναι κάτω από 10 μΜ, ικανοποιώντας τις απαιτήσεις του προτύπου AEC - Q101 για τα ηλεκτρονικά αυτοκινήτων.
Απόκριση υψηλής συχνότητας: Ένας ορισμένος ενισχυτής ισχύος 28GHz χρησιμοποιεί διόδους SIC ως διακόπτες μετατόπισης φάσης, με συχνότητα κοπής - απενεργοποίησης (FT) 300GHz και απώλεια εισαγωγής καλύτερη από 0,2dB στη ζώνη συχνοτήτων 24-40GHz.
Οι δίοδοι ετεροϊστής νιτριδίου Graphene/Gallium έχουν πραγματοποιήσει ανακαλύψεις στον τομέα της επικοινωνίας Terahertz. Χρησιμοποιώντας τις δυνάμεις van der Waals για να μεταφέρετε το single {- layer graphene σε ένα υπόστρωμα GAN, σχηματίζεται μια μηδενική επαφή bandgap schottky. Αυτή η συσκευή επιτυγχάνει:
Switching ratio:>1000
Χρόνος απόκρισης:<100fs
Ισοδύναμη ισχύ θορύβου: 1pw/√ Hz
Αυτά τα χαρακτηριστικά το καθιστούν το βασικό συστατικό του συστήματος επιθεώρησης ασφαλείας του σταθμού βάσης 6G, με ανάλυση 0,05mm, η οποία είναι 5 φορές υψηλότερη από το παραδοσιακό ραντάρ κύματος χιλιοστών.
3, επαναστατική ανακάλυψη στην τεχνολογία συσκευασίας
Το σύστημα στο πακέτο (SIP) τεχνολογία οδηγεί την ανάπτυξη των διόδων προς υψηλή ολοκλήρωση. Ένα ορισμένο ωφέλιμο φορτίο δορυφορικής επικοινωνίας υιοθετεί τεχνολογία 3D SIP, ενσωματώνοντας τις δίοδοι Schottky, φίλτρα και ενισχυτές ισχύος σε ένα κεραμικό υπόστρωμα 8mm × 8mm:
Βελτιστοποίηση διασύνδεσης: Η κατακόρυφη διασύνδεση επιτυγχάνεται μέσω πυριτίου μέσω (TSV), μειώνοντας το μήκος διασύνδεσης μεταξύ των διόδων και των περιφερειακών συσκευών κατά 80% και μειώνοντας την παρασιτική επαγωγική σε 0,2NH.
Θερμική διαχείριση: Ενσωμάτωση σωλήνων μικρο -θερμότητας κάτω από τη δίοδο για τη μείωση της θερμοκρασίας διασταύρωσης από 150 βαθμούς σε 120 μοίρες και αυξήστε την πυκνότητα ισχύος σε 5W/mm ².
Βελτίωση της απόδοσης: Επιτύχετε αύξηση 2DB στο EIRP (ισοδύναμο πανεπιστημιακό ακτινοβολούμενο ισχύος) στη ζώνη KA, μειώνοντας ταυτόχρονα το μέγεθος της μονάδας κατά 60%.
Η τεχνολογία συσκευασίας επιπέδων πλακιδίων (WLP) παρέχει εξαιρετικά μικρο λύσεις για φορητές συσκευές . 01005 πακέτο (0.4mm × 0.2mm) Δίοδος προστασίας ESD που αναπτύχθηκε από μια συγκεκριμένη επιχείρηση:
Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία φωτολιθογραφίας για να σχηματίσουν άμεσα μπάλες συγκόλλησης στο δίσκο, εξαλείφοντας τα παραδοσιακά βήματα συγκόλλησης καλωδίων
Το πάχος της συσκευασίας έχει μειωθεί από 0,3mm σε 0,1mm
Συνειδητοποιήστε την τάση σφιγκτήρα κάτω από 8V και χρόνο απόκρισης μικρότερο από 1NS στη ζώνη συχνοτήτων 8GHz
Αυτή η συσκευή έχει εφαρμοστεί στη μονάδα NFC μιας συγκεκριμένης μάρκας smartwatch και έχει περάσει την πιστοποίηση AEC - Q200.
4, καινοτομία στον σχεδιασμό κυκλώματος και την ολοκλήρωση του συστήματος
Η τοπολογία συντονισμού της σειράς LLC επιλύει αποτελεσματικά το πρόβλημα της ανάκαμψης της διόδου. Σε τροφοδοτικό διακομιστή 6kW:
Τερματισμός μηδενικού ρεύματος: Η δίοδος δευτερεύοντος ανορθωτή λειτουργεί σε ασυνεχή τρόπο (DCM) και το ρεύμα ανάκτησης αντίστροφης αποκατάστασης εξαλείφεται πλήρως.
Εύρος εύρους φορτίου: Κάτω από μια μεταβολή φορτίου 20%-100%, η απόδοση παραμένει πάνω από 96%, δηλαδή 3 ποσοστιαίες μονάδες υψηλότερες από τις παραδοσιακές τοπολογίες σκληρού διακόπτη.
Καταστολή EMI: Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία διαμόρφωσης συχνότητας για τη διασπορά της ενέργειας του διακόπτη στη ζώνη συχνοτήτων 200kHz-1MHz, η διεξαγωγή παρεμβολής μειώνεται κατά 15dB.
Η τεχνολογία ελέγχου προσαρμοστικής μεροληψίας βελτιώνει σημαντικά την απόδοση των διόδων σε δυναμικά περιβάλλοντα. AC - V2X Μονάδα επικοινωνίας υιοθετεί:
Παρακολούθηση πραγματικού χρόνου: Με τη δειγματοληψία των αλλαγών στην αντίσταση (RDS (ON)) της διόδου μέσω της ADC, η τάση οδήγησης πύλης ρυθμίζεται δυναμικά.
Γρήγορη απόκριση: Ο χρόνος απόκρισης AGC (αυτόματο έλεγχο κέρδους) έχει μειωθεί από 5 μs σε 800ns.
Βελτιστοποίηση γραμμικότητας: εντός της περιοχής εισόδου - 110dBm έως -20DBM, η παραμόρφωση διαταράξεων τρίτης τάξης (IMD3) ελέγχεται παρακάτω -45dBC.
https://www.trrsemicon.com/transistor/transistor {{2}