RFダイオードはRF回路の重要な部分です。これらのダイオードは、RFおよびマイクロ波デバイス、テレビ モニター、無線送信機、ステレオ アンプなどのアプリケーションで高出力RF信号を処理するために使用されます。ダイオードは転送が非対称であるため、一方向の電流の流れに対する抵抗は低く、反対方向の電流の流れに対する抵抗は高くなります。RFダイオードには、次のようないくつかの種類があります。
-
PINダイオード は、順方向バイアスをかけると線形になり、抵抗器のように動作します。可変減衰器の可変抵抗器として効果的に使用され、RFスイッチとしても使用されます。順方向で十分にバイアスされている場合、通過させる必要のあるRFに対する抵抗は低くなります。比較すると、逆バイアスが適用される場合、開回路として機能し、比較的小さなレベルの静電容量が生成されます。アプリケーションには、コードレス電話や携帯電話のアンテナ切り替え、チューナーのバンド切り替え、RF減衰、過電圧保護などがあります。PINダイオードは、受信機入力に配置されたときに、大きな送信機の影響から敏感な受信機を保護するために、RF保護回路でも使用されます。PINダイオードはフォトダイオードとしても多くの用途があります。
図1: RFダイオードの回路図。(出典: ゼネラル・マイクロウェーブ)
- ショットキーダイオード は金属と半導体の接点を持っています。これらは、電圧クランプやトランジスタの飽和を回避するなどの高周波および高速スイッチングのアプリケーションで使用されます。例としては、RohmのRF081L2STE25ショットキー ダイオードが挙げられます。ダイオードの温度範囲は -55°C ～ 150°Cです。ピーク逆電流は10 uA、ピーク逆繰り返し電圧は200 V、最大連続順方向電流は1.1 A、ピーク逆回復時間は25 ns、ピーク順方向電圧は1.1 Aで0.98 Vです。Jリード形状の2ピン表面実装デバイスです。ショットキーダイオードのもう1つの例として、Skyworks SolutionsのCDB7619-000 RFダイオードがあります。表面実装デバイスは、検出器やミキサーなどの用途に使用されます。ビームリードおよびチップショットキーバリア検出器ダイオードは、Kaバンドの40 GHzまでのアプリケーションで使用されます。製造プロセスと材料により、直列抵抗が低くなり、静電容量値のばらつきが狭くなり、インピーダンスを厳密に制御できるようになります。N型シリコンも利用可能です。マウント型ビームリードダイオードは、導波管、同軸、ストリップラインアプリケーションに最適です。一方、マウントされていないダイオードは、マイクロ波集積回路 (MIC) アプリケーションに適しています。
- その他のタイプには、テレビ受信機などのチューニング回路を高速にロックするために電圧制御コンデンサで使用される バリキャップ（別名バラクタダイオード）があります。この用途やその他の用途では、可動部品が不要になります。
- 衝撃イオン化アバランシェ走行時間 (IMPATT) ダイオード は非常に高い周波数で動作し、RF/マイクロ波デバイスの要素として使用されます。一方、トンネル ダイオードと ガン ダイオード は発振器やその他のRFアプリケーションで使用されます。
- TE ConnectivityのRF2524-000 ESDサプレッサ ダイオード アレイ もご利用いただけます。超低容量ダイオード アレイのSESDシリーズのメンバーであり、高速シリアル インターフェイスの一方向ESD保護を維持しながら信号の整合性を実現します。標準の2.5 mm x 1.0 mmレイアウトから、トレース レイアウトの複雑さを最小限に抑え、PCBスペースを節約する0802および1103 DFNまで、さまざまなパッケージ オプションがあります。20 kVを超える接触ESD保護 (IEC61000-4-2) と、極めて低いリークおよび動的抵抗が組み合わされています。アプリケーションには、USB 3.1、3.0、2.0、HDMI 2.0、1.4a、1.3、DisplayPort、V-by-One、Thunderbolt (Light Peak)、LVDSインターフェイス、および高いESD性能を必要としながらも小型パッケージに収められているコンシューマー、モバイル、ポータブル エレクトロニクスのアプリケーションが含まれます。