使用數模轉換器為變容二極管提供偏置電壓的好處
發布時間:2013-01-12 責任編輯:easonxu
【導讀】變容二極管在反向偏置電壓下運行,會在PN結附近形成耗盡區,變反向偏置的水平,就能改變耗盡區的厚度,從而影響二極管的有效電容。
變容二極管主要用於射頻電(dian)路(lu)中(zhong),通(tong)過(guo)調(tiao)節(jie)電(dian)壓(ya)提(ti)供(gong)可(ke)變(bian)的(de)電(dian)容(rong)。這(zhe)種(zhong)二(er)極(ji)管(guan)通(tong)常(chang)用(yong)於(yu)電(dian)路(lu)調(tiao)節(jie),例(li)如(ru)無(wu)線(xian)應(ying)用(yong)中(zhong),無(wu)線(xian)麥(mai)克(ke)風(feng)和(he)收(shou)音(yin)機(ji)中(zhong)使(shi)用(yong)的(de)射(she)頻(pin)振(zhen)蕩(dang)器(qi)和(he)濾(lv)波(bo)器(qi)。電(dian)路(lu)設(she)計(ji)師(shi)應(ying)當(dang)了(le)解(jie)使(shi)用(yong)非(fei)易(yi)失(shi)數(shu)模(mo)轉(zhuan)換(huan)器(qi)為(wei)變(bian)容(rong)二(er)極(ji)管(guan)(作用相當於電壓控製的電容器)提供偏置電壓的好處。
變容二極管在反向偏置電壓下運行,會在PN結附近形成耗盡區(depletion zone)。改變反向偏置的水平,就能改變耗盡區的厚度,從而影響二極管的有效電容。電壓增加,電容就相應減小。

圖1:變容二極管運用
bianrongerjiguanyouzhidingdebiaochengdianrongzhi,yijizuigaozuididianyashuipingkongzhidedianrongfanwei。tishengpianzhidianyafanweijiunengtishengkeyongdianrongfanwei,danshejishiyekeyitongguocaiyongbianrongerjiguanshixiangenggaodedianrong-電壓比。
實現可變偏置電壓的一個方便的辦法就是使用數模轉換器(DAC)。大多數DAC的輸出電壓範圍都在0V到+5.5V之間。如果需要更高的電壓偏置,就要用更高電壓的DAC。然而,在非逆變配置下,使用低成本,高電壓的運算放大器可以利用普通5.5V DAC,實現輸出電壓的電平漂移。
使用DAC的確會帶來潛在的誤差,變電容會受到任何形式的偏置電壓幅度變化的影響,造成電容漂移。確定誤差也有可能在使用微控製器控製DAC輸出電壓時產生。應該考慮的最主要的誤差來源包括可變電容的非線性度、補償誤差和DAC積分非線性度(INL)。
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係統天線可能成為噪聲源,由此引起的電壓會帶來RF射頻調製。圖中表明,電壓控製振蕩器的LC電感電容槽電路部分。這種電路可以讓之前提到的無線麥克風或收音機實現FM調製。這裏,背對背的可變電容配置可以讓RFtiaozhideyingxiangjiangdaozuidi。ruguoshurukebianxinhao,yigeerjiguandepianzhijiuhuizengjiaerlingyigedehuijianshao,yibaochizhengtidianrongbubian。yaozhuyilianggeerjiguanshichuanlian,dianrongshiyuanlaikebiandianrongzhideyiban。
為了防止射頻信號幹擾外部調節電路,偏置電壓通過隔離電阻或射頻扼流進行回饋。
在偏置二極管中使用DAC也有其他好處。例如,多輸入通道的DAC設備可以用於多級應用。另外,四通道DAC中,三個通道可以用來隔離帶寬濾波,過濾低頻、中頻和高頻信號;而er第di四si個ge輸shu出chu可ke以yi用yong於yu電dian路lu中zhong的de其qi他ta任ren何he電dian壓ya補bu償chang,或huo者zhe關guan掉diao第di四si個ge不bu需xu要yao使shi用yong的de輸shu出chu通tong道dao。這zhe樣yang一yi來lai,由you於yu避bi免mian了le設she置zhi獨du立li的de偏pian置zhi方fang案an,還hai可ke以yi節jie省sheng設she計ji空kong間jian和he耗hao時shi。
有些DAC如MCP4728,還提供板載非易失性存儲空間,以存儲配置數據如輸出電平、信號狀態(開/關)。zheshideshebeikeyizhongzhihuozheyitedingzhuangtaikaiqi,yinweikeyicunchuyuxianbianchengdetiaoxiezhuangtai。dangyuqishijianhuoshuruchuxian,huozhediaodianzhongqideshihou,zhexietiaoxiezhuangtaikeyizhongxinhuanqi。
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