I diodi RF sono una parte essenziale dei circuiti RF. Questi diodi hanno il compito di gestire i segnali RF ad alta potenza in applicazioni quali dispositivi RF e a microonde, schermi televisivi, radiotrasmettitori e amplificatori stereo. Un diodo è asimmetrico nel trasferimento in modo che la resistenza al flusso di corrente sia bassa in una direzione e alta nella direzione opposta. Esistono diversi tipi di diodi RF, tra cui:
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Diodi PIN che, quando hanno polarizzazione diretta, sono lineari e funzionano come un resistore. Sono utilizzati in modo efficiente come resistori variabili in un attenuatore variabile e anche come interruttori RF. Con direzione in avanti e una polarizzazione sufficiente, hanno bassa resistenza alla radiofrequenza che deve passare. Viceversa, quando si applica una polarizzazione inversa, funzionano come circuito aperto, producendo un livello di capacitanza relativamente ridotto. Sono utilizzati per commutatori di antenna per telefoni cordless e cellulari, commutatori di banda per sintonizzatori, attenuazione del segnale RF e protezione da sovracorrente. I diodi PIN sono inoltre utilizzati nei circuiti di protezione da RF per proteggere un ricevitore sensibile dagli effetti di un grande trasmettitore posizionato sull'ingresso del ricevitore. I diodi PIN vengono inoltre utilizzati in molte applicazioni come fotodiodi.
Figura 1: Diagramma schematico di un diodo RF. (fonte: General Microwave)
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- diodi Schottky hanno un contatto metallo-semiconduttore. Sono utilizzati in applicazioni ad alta frequenza e rapida commutazione, quali il bloccaggio di tensione, o per evitare la saturazione dei transistor. Gli esempi includono il diodo Schottky RF081L2STE25 di Rohm. L'intervallo di temperature del diodo è compreso tra -55 °C e 150 °C. Ha una corrente inversa di picco di 10 uA, una tensione ripetitiva inversa di picco di 200 V, una corrente diretta massima continua di 1,1 A, un tempo di ripresa inverso di picco di 25 ns e una tensione diretta di picco di 0,98 V a 1,1 A. È un dispositivo montato su superficie a 2 pin con forma del conduttore a J. Un altro esempio di Schottky è il diodo RF CDB7619-000 di Skyworks Solutions. Il dispositivo a montaggio su superficie è utilizzato per rilevatori e mixer. I diodi rivelatori di barriera Schottky beam lead e chip sono utilizzati in applicazioni fino a 40 GHz nella banda Ka. Il processo di produzione e i materiali garantiscono resistenza di serie bassa e un'estensione limitata di valori di capacità per il controllo stretto dell'impedenza. È anche disponibile il silicio di tipo N. I diodi beam lead montati sono ideali per l'uso in applicazioni a guida d'onda, coassiali e strip, mentre quelli non montati sono adatti nelle applicazioni dei circuiti integrati a microonde.
- Altri tipi includono i diodi varicap, o diodi varactor, utilizzati nei condensatori per controller di tensione per il rapido bloccaggio dei circuiti di sintonizzazione, quali i ricevitori TV. In questa e in altre applicazioni, eliminano le parti in movimento.
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- diodi IMPATT (Impact Ionization Avalanche Transit-Time) funzionano a frequenze molto elevate e sono utilizzati come componenti dei dispositivi a RF/microonde, mentre i diodi Gunn e tunnel sono utilizzati negli oscillatori e in altre applicazioni RF.
- È anche disponibile l'array di diodi soppressori RF2524-000 ESD di TE Connectivity. Parte della serie SESD di array di diodi a capacità estremamente bassa, fornisce integrità del segnale conservando al contempo la protezione ESD unidirezionale delle interfacce seriali ad alta velocità. Sono disponibili diverse opzioni di confezione dal layout standard da 2,5 mm x 1 mm a un DFN 0802 e 1103 che minimizza la complessità del layout di traccia e ottimizza lo spazio PCB. La protezione ESD dei contatti superiore a 20 kV (IEC61000-4-2) si combina a una dispersione estremamente bassa e alla resistenza dinamica. Gli utilizzi includono interfacce e applicazioni USB 3.1, 3.0 e 2.0, HDMI 2.0, 1.4a, 1.3, DisplayPort, V-by-One, Thunderbolt (Light Peak), LVDS nei settori dell'elettronica di consumo, mobile, portatile che richiedono prestazioni ESD elevate in un piccolo formato.