CS216378B1

CS216378B1 - Method of avalanche diode protection by measuring sum

Info

Publication number: CS216378B1
Application number: CS530680A
Authority: CS
Inventors: Ivan Vodicka
Original assignee: Ivan Vodicka
Priority date: 1980-07-29
Filing date: 1980-07-29
Publication date: 1982-10-29

Abstract

Nastavovací postup pro nastavováni mikro vlnných obvodů s lavinovými diodami podle vynálezu spočívá v tom, že během nastavo vání je měřen šum v napájecím obvodu, který indikuje přetížení diody. Místo šumu v napájecím obvodu lze měřit táž šum nemodulovaný na výstupním vysokofrek venčním výkonu. Metoda podle vynálezu umožňuje automatickou ochranu diod, pokud je použito vhodného logického obvodu, kterým se vypíná nebo omezí příkon lavi nová diody.The adjustment procedure for adjusting microwave circuits with avalanche diodes according to the invention consists in measuring the noise in the power supply circuit during adjustment, which indicates diode overload. Instead of the noise in the power supply circuit, the same noise unmodulated on the output high-frequency power can be measured. The method according to the invention allows automatic protection of the diodes if a suitable logic circuit is used, which switches off or limits the power consumption of the avalanche diode.

Description

Vynález ee týká způsobu ochrany lavinových diod měřením šumu při nastavování obvodů • těmito diodami.The invention relates to a method of protecting avalanche diodes by measuring noise when adjusting circuits with these diodes.

Při dosavadním nastavováním obvodů s lavinovými diodami, zejména mikrovlnných oscilátorů a zesilovačů, dochází k častému zničení lavinových diod z galiumareenidu, vlivem nevhodného nastavení zatěžovací impedance lavinové diody. Je nutno opatrně zvyšovat zatížení diody až do okamžiku, kdy přestává vzrůstat výstupní výkon v závislosti na napájecím proudu. Tento postup je velmi pracný a kromě toho diodu lze snadno zničit, nebot její přetížení při tomto postupu nelze dostatečně rychle a citlivě vyhodnotit. Jinou možností je použiti osciloskopických metod a při nastavování zobrazit závislost výstupního výkonu na proudu. Tento postup je náročný na vybavení měřicími přístroji. Současné měření kmitočtu je obtížné a neumožňuje přímo měření v teplotně ustáleném stavu.The current setting of avalanche diode circuits, in particular microwave oscillators and amplifiers, often results in the destruction of avalanche diode avalanche diodes due to improper adjustment of the load impedance of the avalanche diode. Carefully increase the diode load until the output power ceases to increase depending on the supply current. This procedure is very laborious and, moreover, the diode can be easily destroyed, since its overload cannot be evaluated quickly and sensitively. Another possibility is to use oscilloscopic methods and to display the output power dependence on current. This procedure is difficult to equip with measuring instruments. Simultaneous measurement of frequency is difficult and does not allow direct measurement in temperature steady state.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny způsobem ochrany lavinových diod měřením ěumu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že při nastavování mikrovlnných obvodů s lavinovými diodami se měří ěum napájecího obvodu lavinové diody nebo šum nemodulovaný na výstupní vysokofrekvenční výkon, přičemž jakmile dosáhne měřený šum zvolenou mez při přetížení, vypne se nebo omezí napájecí příkon pomocí logického obvodu.The aforementioned drawbacks are eliminated by the method of protection of avalanche diodes by measuring the noise according to the invention, which consists in measuring the avalanche diode supply circuit noise or the noise not modulated to the RF output power when setting the microwave circuits with avalanche diodes. overload, turn off or limit the power input through a logic circuit.

Způaob ochrany lavinových diod měřením šumu podle vynálezu bude vysvětlen podle připojených vyobrazení, kde na obr. 1 je blokové schéma pro měření šumu pomocí indikátoru a na obr. 2 je blokové schéma pro měření šumu při jeho nemodulování na vysokofrekvenční výkon.The method of protection of avalanche diodes by noise measurement according to the invention will be explained with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a block diagram for measuring noise using an indicator, and Fig. 2 is a block diagram for measuring noise when not modulating to high frequency power.

Na 1. obr. je zapojení pro měření úrovně šumu namodulovaného na provozní napětí v napájecím obvodu diody. Lavinová dioda £ je upnuta v držáku a připojena k napájecímu zdroji £> zesilovači a detektoru šuraovýoh napětí £. Na lavinovou diodu £ je připojen měřič výkonu £ přes směrovací vazbu £, k níž je připojen měřič kmitočtu 6. K napájecímu zdroji £ praudu je připojen logický obvod £ pro vypínání nebo omezování příkonu napájecího zdroje £. Logický obvod £ je připojen přes potenoiometr £ k indikátoru 8,Fig. 1 shows a circuit for measuring the level of noise modulated to the operating voltage in the diode supply circuit. The avalanche diode 6 is clamped in the holder and connected to the power supply 6 of the amplifier and the shock voltage detector 6. A power meter 6 is connected to the avalanche diode 6 via a routing coupling 6 to which the frequency meter 6 is connected. A logic circuit 6 is connected to the power supply 6 for switching off or limiting the power supply 6 of the power supply. The logic circuit 6 is connected via a potenoiometer 8 to the indicator 8,

Na obr. 2 je obdobná bloková schéma pro měření úrovně šumu, který je nemodulován na vysokofrekvenční výkon. Lavinová dioda £ je upnuta v držáku a připojena k napájecímu zdroji £, ke kterému je připojen logický obvod £ pro vypínání napájecího zdroje £. K lavinové diodě £ je připojena první směrová vazba 11. na jejíž první výstup je připojen přee detektor 10 ěumových napětí zesilovač £ šumových napětí, jehož výstup je připojen na indikátor 8, Druhý výstup první směrové vazby 11 je připojen přes druhou směrovou vazbu £ k měřiči výkonu £. Na druhou směrovou vazbu £ Je připojen měřič kmitočtu £. Výstup zesilovače šumovýoh napětí £ je připojen také přes potenoiometr £ na logický obvod £.Fig. 2 is a similar block diagram for measuring a level of noise that is not modulated to high frequency power. The avalanche diode 6 is clamped in a holder and connected to a power supply unit 8 to which a logic circuit 8 for switching off the power supply unit 8 is connected. A first directional coupling 11 is connected to the avalanche diode 6, the first output of which is connected via a noise detector 10 of a noise amplifier 8, the output of which is connected to an indicator 8. power £. A frequency meter 6 is connected to the second directional coupling. The output of the noise amplifier 8 is also connected via a potenoiometer 8 to a logic circuit 6.

Při přetížení lavinové diody £ vzniká nebezpečí jejího proražení a dochází k prudkému vzrůstu šumového napětí v celém pásmu videokmitočtu v rozsahu 0,01 až 20 MHz, která je nemodulováno na provozní napětí v napájecím obvodu diody. Náhlý vzrůst šumového napětí citlivě indikuje přetížení diody. Nastavování obvodů s lavinovými diodami je značně zjed2Overloading of the avalanche diode 6 causes a risk of puncture and a sharp increase in noise voltage across the video frequency band in the range of 0.01 to 20 MHz, which is not modulated to the operating voltage in the diode supply circuit. A sudden increase in noise voltage sensitively indicates diode overload. Setting up circuits with avalanche diodes is very easy2

216 378 nodušono, jestliže ee toto napětí po zesílení přivádí na indikátor měřeni úrovně Sumu, který při ladění citlivě indikuje míru nebezpečí průrazů. Při nastavoání je třeba sledovat výchylku indikátora a udržovat stále hodnotu šumu v blízkosti nuly. Zesilovač šumových napětí může být širokopásmový nebo selektivní. Úroveň Sumových napětí závisí hlavně na druhu lavinová diody a jejím přetížení. Kmitočtová závislost v oblasti uvedených modulačních kmitočtů je malá. Pro galiumarsenidová diody s výstupním výkonem 1 W je velikost šumováho napětí v předpětovém obvodu několik desítek mikrevoltů v kmitočtovém pásmu 1 až 10 MHz pří ěířce pásma selektivního zesilovače 3 kHz pro mezní přetížení lavinové 'diody. Sumová napětí pro normální a bezpečný režim jsou o řád i více menší.216 378, however, if this voltage is applied to the Sum level measurement indicator after amplification, which sensitively indicates a degree of puncture during tuning. When adjusting it is necessary to monitor the deflection of the indicator and keep the noise value close to zero. The noise amplifier may be broadband or selective. The Sum voltage level depends mainly on the type of avalanche diode and its overload. The frequency dependence in the region of said modulation frequencies is small. For 1 W gallium arsenide diodes, the bias voltage in the bias circuit is several tens of microvolts in the 1 to 10 MHz frequency bandwidth of the 3 kHz selective amplifier bandwidth for the avalanche diode overload. Sum voltages for normal and safe mode are one or more smaller.

Claims

A method of protecting avalanche diodes by measuring noise, characterized in that when setting up microwave circuits with avalanche diodes, the noise of the avalanche diode supply circuit or the noise not modulated on the RF output power is measured and when the measured overload noise exceeds the selected limit circuit.