Выбор и разработка квадратичного детектора

Проведя обзор диодов, мы остановились на диоде фирмы Avago’s HSMS-286x. Этот выбор был сделан в связи с тем, что этот диод очень чувствителен. Это позволит нам построить очень хорошую калибровочную кривую с большим коэффициентом включения, для определения удельного сопротивления. В схеме данный диод используется в спаренном варианте. Это сделано для компенсации температурных уходов.

Также для построения квадратичного детектора были использованы стабилизатор напряжения на 5 вольт фирмы Analog Devices ADP3330 и операционный усилитель с обратной связью по напряжению этой же фирмы AD8051.

AD8051 (одноканальный) - это недорогой, быстродействующий усилитель с обратной связью по напряжению. Он работает с напряжением питания + 3 В, + 5 В или ± 5 В и имеет низкий потребляемый ток. Компоненты в полной мере поддерживают однополярное питание и способны работать с входными напряжениями в диапазоне от 200 мВ ниже отрицательного напряжения питания до 1 В ниже положительного напряжения питания.

Несмотря на низкую стоимость AD8051 обладает превосходными совокупными показателями и универсальностью. Выходное напряжение может достигать значений, не доходящих 25 мВ до каждого из напряжений питаний, за счет чего обеспечивается максимальный динамический диапазон выходного сигнала и превосходные характеристики восстановления после перегрузки.

Версия AD8051 выполнена в 5 - выводном корпусе, поддерживающем работу в расширенном температурном диапазоне от −40 до +125 .

Все параметры схемы были рассчитаны по принципу сумматора, описанного в учебнике « Полупроводниковая схемотехника » Титце и Шенка.

Принципиальная схема квадратичного детектора представлена на рисунке 42 ниже.

Принцип работы детектора таков. Мощность, поступающая с генератора, проходит через резонатор с образцом, отражается от полупроводникового образца и через петли связи поступает на детектор. Затем сигнал поступает на диод, после чего диод преобразует его в низкочастотное напряжение. Печатная плата квадратичного детектора представлена на рисунке 43.

Готовый образец квадратичного детектора представлен на рисунке 44. Его размеры составляют 7 сантиметров в длину и 4 сантиметра в ширину.

Зависимость выходного напряжения на детекторе от падающей СВЧ мощности на разных частотах представлены на рисунках 45 и 46. ть выходного напряжения на детекторе от падающей СВЧ мощности

Рисунок 45 - Зависимость выходного напряжения на детекторе от падающей СВЧ мощности на частоте 1 ГГц