EF 2014/2015
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HF-Technik<br />
Bild 5: Lastspannung bei verschiedenen Bias-Strömen und einer Step-Anregung (oben links). Rot: Simulation, Blau: Messung<br />
der Lastspannung). Nimmt man<br />
an, dass die Zeit, in der die Diode<br />
vorwärts betrieben wird, lang ist<br />
im Vergleich zur Lebensdauer<br />
der Minoritätsladungsträger (was<br />
hier der Fall ist), dann ist die Zeit<br />
t s zum Abbau der gespeicherten<br />
Ladung gegeben durch<br />
ts<br />
I<br />
τ ≅ ⎡<br />
ln ⎢1<br />
+<br />
⎣ I<br />
F<br />
R<br />
⎤<br />
⎥<br />
⎦<br />
<br />
(1)<br />
Wobei τ die Lebensdauer der<br />
Minoritätsladungsträger ist,<br />
IF und IR sind Vorwärts- und<br />
Reverse-Strom. Da das Verhältnis<br />
der Ströme den Spannungsverhältnissen<br />
(Load Voltage,<br />
Bild 5) entspricht, kann man folgende<br />
Tabelle aufstellen:<br />
Bias Current,<br />
mA<br />
I F /I R = V F /V R<br />
(Bild 5)<br />
Die VF und VR-Werte sowie<br />
ts sind aus den Daten aus Bild<br />
5 ermittelt, das Verhältnis t s /τ<br />
nach Gleichung 1 berechnet und<br />
somit auch τ bestimmt (Spalte<br />
5). Die so ermittelte Lebensdauer<br />
τ korreliert in den Grenzen<br />
der Messgenauigkeit gut<br />
mit den theoretischen Daten.<br />
Letztendlich wurde damit auch<br />
gezeigt, dass die Modellierung<br />
das Diodenverhalten betreffend<br />
des Forward/Reverse-Übergangs<br />
korrekt wiedergibt.<br />
Zusammenfassung<br />
Es wurden Messung und Modellierung<br />
des Kleinsignal-, Großsignal-<br />
und Zeitbereichsverhalten<br />
der SRD beschrieben. Jeder<br />
dieser Modellierungsschritte ist<br />
wichtig für die genaue Beschreibung<br />
des hoch nichtlinearen<br />
tS/τ<br />
(Glg. 1)<br />
ts, ns<br />
(Bild 5)<br />
τ, ns<br />
4.5 0.22/0.80 0.24 7 28.8<br />
7.5 0.38/0.65 0.46 13 28.3<br />
16.2 0.81/0.22 1.54 42 27.3<br />
Verhaltens von Step-Recovery-<br />
Dioden. Die Recovery-Zeit tS<br />
wird in sehr guter Übereinstimmung<br />
mit der Theorie modelliert.<br />
Damit kann dieses Modell<br />
auch für den Entwurf von Frequenzvervielfachern<br />
und Kamm-<br />
Generatoren erfolgreich eingesetzt<br />
werden.<br />
Literatur<br />
[1] Zhang, J. and A. Raisanen,<br />
“A new model of step recovery<br />
diode for CAD,” Microwave<br />
Symposium Digest, 1995, IEEE<br />
MTT-S International, pp. 1459-<br />
1462, vol. 3.<br />
[2] Pulse and Waveform Generation<br />
with Step Recovery<br />
Diodes, HP Application Note<br />
918, 10/84.<br />
[3] Zhang, J. and A. Raisanen,<br />
“Improving the CAD of SRD<br />
frequency multipliers,” Microwave<br />
Symposium Digest, 1996,<br />
IEEE MTT-S International, pp.<br />
1767-1770, vol. 3.<br />
Über diese Applikationsschrift<br />
Diese Applikationsschrift<br />
(Application Note #41, Frequency-<br />
And Time-domain Validation<br />
Of A Non-linear Step<br />
Recovery Diode Model) wurde<br />
von Ingenieuren von Modelithics<br />
erstellt, basierend auf Arbeiten<br />
in Zusammenarbeit mit Charles<br />
Hymowitz und Steve Sandler<br />
von AEI Systems, LLC. Für<br />
diese Unterstützung bedanken<br />
wir uns herzlichst.<br />
Kontaktinformation<br />
Informationen zu Modelithics’<br />
Produkten und Dienstleistungen<br />
erhalten Sie bei Modelithics Inc.,<br />
3802 Spectrum Blvd, Suite 130,<br />
Tampa, FL 33612 (USA), sales@<br />
modelithics.com.<br />
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Österreich, Schweiz und Frankreich<br />
durch Tactron Elektronik,<br />
Bunsenstr. 5, 82152 Planegg,<br />
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