मल्टी बैंड संचार उपकरणों में अलगाव के लिए डायोड का उपयोग कैसे करें?

1। डायोड अलगाव का मूल सिद्धांत
(१) एकतरफा चालकता विशेषता
एक डायोड में एकतरफा चालकता होती है, जिसका अर्थ है कि यह केवल एक दिशा में वर्तमान को पारित करने की अनुमति देता है। जब डायोड आगे पक्षपाती होता है, तो इसके आंतरिक पीएन जंक्शन का संभावित अवरोध कम हो जाता है, जिससे वर्तमान को आसानी से पास करने की अनुमति मिलती है; जब डायोड रिवर्स पक्षपाती होता है, तो संभावित अवरोध बढ़ जाता है और वर्तमान शायद ही गुजर सकता है। यह विशेषता डायोड को दो सर्किटों को विद्युत रूप से अलग करने में सक्षम बनाती है, जिससे संकेतों को अवांछित दिशाओं में प्रेषित होने से रोका जाता है। उदाहरण के लिए, एक सर्किट में, यदि अन्य सर्किटों को प्रभावित करने से रिवर्स करंट को रोकने के लिए आवश्यक है, तो सर्किट में श्रृंखला में एक डायोड को जोड़ा जा सकता है। जब वर्तमान दिशा आगे के पूर्वाग्रह के अनुरूप होती है, तो डायोड का संचालन होता है और वर्तमान प्रवाह सामान्य रूप से होता है; जब वर्तमान दिशा विपरीत होती है, तो डायोड कट जाता है, जिससे सर्किट का अलगाव प्राप्त होता है।
(२) अलगाव का कार्यान्वयन विधि
अलगाव प्राप्त करने के लिए डायोड के दो मुख्य तरीके हैं। एक विधि उन्हें सर्किट में श्रृंखला में सीधे कनेक्ट करना है और उनकी यूनिडायरेक्शनल चालकता के माध्यम से रिवर्स करंट को रोकना है। उदाहरण के लिए, एक पावर सर्किट में, बिजली की आपूर्ति के रिवर्स कनेक्शन के कारण होने वाले सर्किट को नुकसान को रोकने के लिए, बिजली की आपूर्ति के इनपुट अंत में श्रृंखला में एक डायोड को जोड़ा जा सकता है। जब बिजली की आपूर्ति के सकारात्मक और नकारात्मक ध्रुव सही ढंग से जुड़े होते हैं, तो डायोड का संचालन होता है और बिजली की आपूर्ति सामान्य रूप से आपूर्ति की जाती है; जब बिजली की आपूर्ति उलट हो जाती है, तो डायोड कट जाता है, वर्तमान को गुजरने से रोकता है और बाद के सर्किट की रक्षा करता है। एक और तरीका यह है कि इसे एक विशिष्ट अलगाव सर्किट बनाने के लिए अन्य घटकों के साथ संयोजित किया जाए। उदाहरण के लिए, MOSFET ड्राइवर सर्किट में, धीमी गति से और तेजी से प्रभाव को प्राप्त करने के लिए, डायोड की एकतरफापन का उपयोग अलगाव के लिए किया जा सकता है। जब स्क्वायर वेव इनपुट उच्च स्तर पर होता है, तो MOSFET के CGS जंक्शन कैपेसिटर को चार्ज किया जाता है। डायोड की बाधा के कारण, चार्जिंग सर्किट एक अवरोधक के माध्यम से सीजीएस चार्ज करता है, जिसके परिणामस्वरूप अपेक्षाकृत धीमी गति से चार्जिंग गति होती है; जब स्क्वायर वेव इनपुट निम्न स्तर पर होता है, तो दो पथ डिस्चार्ज होते हैं, और डिस्चार्ज सर्किट समानांतर में दो प्रतिरोध बन जाता है, एक ही प्रतिरोध की तुलना में एक प्रतिरोध छोटा होता है और चार्जिंग गति से अधिक डिस्चार्ज गति होती है, इस प्रकार धीमी गति से उद्घाटन और तेजी से समापन के प्रभाव को प्राप्त होता है।
2। मल्टी बैंड संचार उपकरणों में डायोड का विशिष्ट अनुप्रयोग
(१) पावर आइसोलेशन
मल्टी बैंड संचार उपकरणों में, बाहरी बिजली की आपूर्ति और बैटरी दोहरी बिजली की आपूर्ति आमतौर पर बिजली की आपूर्ति के लिए आवश्यक होती है। दो बिजली स्रोतों के बीच आपसी हस्तक्षेप को रोकने के लिए, डायोड का उपयोग अलगाव के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, श्रृंखला में दो डायोड का उपयोग करके एक दोहरी बिजली आपूर्ति योजना को अपनाया जाता है, जिसमें प्रत्येक बिजली स्रोत और लोड के बीच श्रृंखला में जुड़ा हुआ डायोड होता है। इस तरह, जब बिजली स्रोतों में से एक काम कर रहा है, तो डायोड लोड को बिजली की आपूर्ति करने के लिए संचालित करता है; अन्य बिजली की आपूर्ति, डायोड के अलगाव प्रभाव के कारण, कामकाजी बिजली की आपूर्ति को प्रभावित नहीं करेगी। इस बीच, जब बिजली की आपूर्ति वोल्टेज में उतार -चढ़ाव या उलट हो जाता है, तो डायोड बाद के सर्किटों को नुकसान को रोकने के लिए सुरक्षा भी प्रदान कर सकता है। यह पावर अलगाव विधि सरल, प्रभावी, लागत - प्रभावी है, और मल्टी बैंड संचार उपकरणों के लिए स्थिर बिजली की आपूर्ति सुनिश्चित कर सकती है।
(२) सिग्नल अलगाव
सिग्नल हस्तक्षेप को रोकना: मल्टी बैंड संचार उपकरणों में, विभिन्न आवृत्ति बैंड से संकेत एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, जब कोई डिवाइस उच्च - आवृत्ति और कम - आवृत्ति संकेतों को एक साथ संसाधित करता है, तो उच्च - आवृत्ति सिग्नल सर्किट के माध्यम से कम - आवृत्ति सिग्नल सर्किट में युगल हो सकता है, जिससे कम- आवृत्ति सिग्नल का विरूपण हो सकता है। इस समस्या को हल करने के लिए, डायोड को अलगाव के लिए सिग्नल ट्रांसमिशन पथ में जोड़ा जा सकता है। डायोड उच्च - आवृत्ति संकेतों के प्रसार को कम - आवृत्ति सिग्नल सर्किट के प्रसार को रोक सकते हैं, जिससे प्रत्येक आवृत्ति बैंड में संकेतों का स्वतंत्र संचरण सुनिश्चित होता है। उदाहरण के लिए, एक रिसीवर सर्किट में, आरएफ इनपुट टर्मिनल को स्थानीय थरथरानवाला सिग्नल के रिसाव को रोकने के लिए, स्थानीय ऑसिलेटर सिग्नल आउटपुट टर्मिनल और आरएफ इनपुट टर्मिनल के बीच एक डायोड आइसोलेशन सर्किट जोड़ा जा सकता है। जब स्थानीय थरथरानवाला संकेत सामान्य रूप से काम कर रहा है, तो डायोड आचरण करता है और स्थानीय थरथरानवाला सिग्नल गुजरता है; जब स्थानीय थरथरानवाला संकेत असामान्य या रिवर्स में प्रेषित होता है, तो डायोड सिग्नल रिसाव को रोकने और रिसीवर के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए कट जाता है।
संवेदनशील सर्किटों की सुरक्षा: मल्टी बैंड संचार उपकरणों में कुछ सिग्नल संवेदनशील सर्किट हैं, जैसे कि माइक्रोप्रोसेसर, सेंसर, आदि। ये सर्किट बाहरी सिग्नल हस्तक्षेप के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं, जिससे अस्थिर संचालन होता है। संवेदनशील सर्किट के इनपुट पर एक डायोड आइसोलेशन सर्किट जोड़कर, बाहरी हस्तक्षेप संकेतों को संवेदनशील सर्किट में प्रवेश करने से प्रभावी ढंग से रोका जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक तापमान सेंसर सर्किट में, सेंसर की माप सटीकता के साथ हस्तक्षेप करने से बिजली के शोर या अन्य उच्च - आवृत्ति संकेतों को रोकने के लिए, डायोड को अलगाव के लिए सेंसर के पावर इनपुट और सिग्नल आउटपुट टर्मिनलों में जोड़ा जा सकता है। इस तरह, भले ही बाहरी हस्तक्षेप संकेत हो, डायोड इसे अलगाव सर्किट के बाहर ब्लॉक कर सकता है, सेंसर के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करता है।
(३) मिक्सर पोर्ट अलगाव
मल्टी बैंड संचार उपकरणों के मिक्सर में, RF, LO, और यदि बंदरगाहों को सिग्नल रिसाव और युग्मन को रोकने के लिए एक दूसरे से अलग करने की आवश्यकता है। मिक्सर पोर्ट के अलगाव को प्राप्त करने के लिए डायोड का उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक मिक्सर सर्किट में, स्थानीय थरथरानवाला सिग्नल और आरएफ सिग्नल को मिक्सर में मिश्रित करने की आवश्यकता होती है, लेकिन साथ ही, स्थानीय ऑसिलेटर सिग्नल को आरएफ पोर्ट या इंटरमीडिएट फ्रीक्वेंसी पोर्ट को लीक होने से रोकना आवश्यक है, साथ ही साथ आरएफ सिग्नल को स्थानीय ऑस्किलेटर पोर्ट को लीक करने से रोकने के लिए। प्रत्येक पोर्ट के बीच डायोड अलगाव सर्किट जोड़कर, मिक्सर के पोर्ट अलगाव में सुधार किया जा सकता है। अलगाव की डिग्री स्थानीय थरथरानवाला या आरएफ सिग्नल की शक्ति के अनुपात को संदर्भित करती है, जो अन्य बंदरगाहों को डीबी में मापा जाता है। सामान्यतया, अलगाव जितना अधिक होगा, मिक्सर का प्रदर्शन उतना ही बेहतर होगा। डायोड आइसोलेशन सर्किट प्रभावी रूप से सिग्नल रिसाव को कम कर सकता है, मिक्सर के अलगाव में सुधार कर सकता है, और इस प्रकार संचार उपकरणों के समग्र प्रदर्शन को बढ़ाता है।
3। डायोड अलगाव अनुप्रयोगों के लाभ
(१) कम लागत
एक डायोड अपेक्षाकृत कम कीमत के साथ एक सामान्य इलेक्ट्रॉनिक घटक है। मल्टी बैंड संचार उपकरणों में अलगाव के लिए डायोड का उपयोग करने के लिए अत्यधिक लागत में वृद्धि की आवश्यकता नहीं है। अन्य जटिल अलगाव तकनीकों की तुलना में, डायोड अलगाव योजनाओं में महत्वपूर्ण लागत लाभ हैं। उदाहरण के लिए, कुछ लागत संवेदनशील उपभोक्ता संचार उपकरणों में, डायोड अलगाव का उपयोग करना उत्पाद की विनिर्माण लागत को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है और इसकी बाजार प्रतिस्पर्धा में सुधार कर सकता है।
(२) उच्च विश्वसनीयता
डायोड में सरल संरचना और स्थिर संचालन की विशेषताएं हैं। सामान्य कामकाजी परिस्थितियों में, डायोड लंबे समय तक मज़बूती से काम कर सकते हैं और खराबी का खतरा नहीं है। मल्टी बैंड संचार उपकरणों में, डायोड आइसोलेशन सर्किट को जटिल नियंत्रण तर्क की आवश्यकता नहीं होती है, केवल उपयुक्त डायोड मॉडल और मापदंडों को सर्किट आवश्यकताओं के अनुसार चुना जाना चाहिए। यह डायोड आइसोलेशन सर्किट को अत्यधिक विश्वसनीय बनाता है, संचार उपकरणों के स्थिर संचालन को सुनिश्चित करता है।
(३) लागू करना आसान है
डायोड अलगाव सर्किट का डिजाइन और कार्यान्वयन अपेक्षाकृत सरल है। इंजीनियरों को केवल विशिष्ट सर्किट आवश्यकताओं के आधार पर उपयुक्त अलगाव सर्किट डिजाइन करने के लिए डायोड की विशेषताओं और अनुप्रयोग विधियों को समझने की आवश्यकता है। इसके अलावा, डायोड विभिन्न पैकेजिंग रूपों में आते हैं, जैसे कि प्लग - इन और सरफेस माउंट, जो विभिन्न संचार उपकरणों की स्थापना आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, डायोड आइसोलेशन सर्किट को अतिरिक्त डिबगिंग और अनुकूलन की आवश्यकता के बिना संचार उपकरणों के सर्किट बोर्डों में आसानी से एकीकृत किया जा सकता है, जो उत्पाद विकास चक्र को बहुत कम कर देता है।
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