.小信号シリコンダイオード

質問

小信号シリコンダイオードの特徴としては、小信号用、逆方向回復特性が良いため、スイッチ回路に使用されます。
しかし、何故小信号を取り扱うのに逆方向回復特性が良くスイッチ性能を良くする必要があるのでしょうか。

よろしくお願いいたします。

回答No.2

tadys

ダイオードスイッチをオフしようとしても逆回復時間の間はオフになりません。
スイッチをオンオフする時間より逆回復時間が長ければスイッチの役目を果たしません。
高速サンプリング用のダイオードや論理回路用のダイオードは逆回復時間が短いことが要求されます。

スイッチとしての性能は逆回復時間だけで決まるわけではありません。
オン時のインピーダンスが小さいこと、オフ時のインピーダンスが大きいことも重要な要素です。
オンオフの周期が長くてもいいのであれば、逆方向回復特性は大きな問題ではありません。

高周波のスイッチ用のPINダイオードは逆方向回復特性よりはオンオフ時のインピーダンス比が大きいことを重視したダイオードです。
例えば、ロームのPINダイオードのデータシートには逆方向回復特性の記述がありません。
この事は、この用途において逆方向回復特性が問題でないことを示しています。
http://www.rohm.co.jp/web/japan/search/parametric/-/search/PIN%20Diodes
これらのダイオードは、受信機のバンド切り替え用に使用されます。
その為、スイッチの速度は人間の操作に追いつく程度でいいのです。

高周波のアッテネータ用に使用するPINダイオードはキャリア寿命が長い（逆回復時間が長い）事を特徴とするダイオードです。
キャリア密度は順方向電流に比例するため、電流が大きくなると等価直列抵抗が小さくなります。
キャリア寿命が長いため、高周波の１サイクルの間ぐらいの時間ではキャリア密度が変化しないので等価直列抵抗も変化しません。
その為、このPINダイオードは高周波領域で電流により抵抗値が変化する可変抵抗として使用されます。

スイッチング電源などに使用されるダイオードは電力の損失を少なくするため逆回復時間を短くしますが、オフ時の電流変化が急になりすぎると不要輻射が増加するため逆回復時間をあまり短く出来ません。
電流変化が急になり過ぎないようにコントロールしたダイオードをソフトリカバリ・ダイオードと呼びます。

要するに、ダイオードの種々の特性は用途に合わせて設計されているのです。
用途に沢山の種類がある為にダイオードにも沢山の種類があるのです。
コストも重要な要素です。

具体的な用途を理解しなければ、何故そのダイオードがその用途で使用されるのかを理解するのは難しいでしょう。

回答No.1

Donotrely

何の条件も無くどうして？という疑問に対しては、
遅いのと速いのでは、速い方がいい、としか言いようがないと思います。

何の信号か分かりませんけど、信号である以上はたぶん、
オンになったりオフになったりすることで信号を処理するのでしょうけど、
オンとオフそれぞれに動作上意味があるなら、
オンになる動作もオフになる動作も速くないと、
たぶん処理全体も速くならないでしょう。