PIN射频微波开关电路设计与仿真

一、什么是PIN二极管

普通二极管是P型半导体与N型半导体结合构成，而PIN则在P型半导体与N型半导体之间夹了一层I型半导体(即本征半导体)

由于本征半导体近似于介质，相当于加大了P-N结结电容两个电极之间的距离，随着反向偏压的增加，P/N型半导体的耗尽层宽度也在增加，导致结电容进一步减小，这使得PIN的结电容比普通二极管的结电容小很多，PIN反向截止时其结电容一般只有0.1pf到几pf。

二、PIN工作状态

1.正偏时

PIN加正向电压时，P区和N区的多子会注入I区，并在I区复合，而I区由于累积了大量载流子而阻抗变低，呈现低阻抗特性，其阻抗一般为零点几欧到几欧，

2. 负偏时

加负偏压时，PIN等效为电阻和电容串联，一般等效电阻为10欧到100欧，等效电容为0.1pf到10pf

比如为0.3pf,则其在1GMhz时的阻抗为531欧姆，这对于很多微波电路而言是可以近似为断路的阻抗，毕竟很多微波电路的特征阻抗才50欧。而PIN正向偏置时阻抗可以低到零点几欧，因此PIN是可以做为微波电路的开关来使用的，当然不是简单地用PIN就行的，它需要若干附属电路一起才能做出符合指标要求的电路。