Bias-Netzwerk für PIN- und Varaktordiode

[Haidar H. (haidar)]

Hallo,

ich möchte für einen verstellbaren Bandpassfilter Kapazitäten mithilfe 
von PIN Dioden schalten und eventuell auch Varaktordioden benutzen.

Diese brauchen in Durchlassrichtung eine niedrige Spannung und einen 
Strom von ca. 20 mA. Das sollte ich durch einen Digital-Analog-Converter 
eines Mikrocontrollers umsetzen können.

In Sperrrichtung bräuchte ich aber eine höhere negative Spannung von 
circa -20 V. Ich habe mir überlegt die Spannung des Ausgangs eines 
weiteren Digital-Analog-Converters (DAC) des Mikrocontrollers (0 bis 
3,3V) mit einem Spannungsverstärker um circa Faktor 10 zu verstärken und 
damit eine Ladungspumpe zu versorgen. Der Ausgang der Ladungspumpe wäre 
dann negativ und so hätte ich meine -20V.

Gerade für die Varaktordiode ist es wichtig, dass die negative 
Biasspannung verstellbar ist.

Wenn ich jetzt meine Dioden ansteuere, dann tue ich das nur mit den 
DAC-Ausgängen des Mikrocontrollers.

Was meint ihr dazu? Habt ihr bessere Vorschläge für dieses Biasnetzwerk?

[Haidar H. (haidar)]

Ging ja eher um die Biasschaltung, als um irgendwelche Mikrocontroller.

Was ist mit "understatest" gemeint?

[argos (Gast)]

Haidar H. schrieb:

> In Sperrrichtung bräuchte ich aber eine höhere negative Spannung von
> circa -20 V. Ich habe mir überlegt die Spannung des Ausgangs eines
> weiteren Digital-Analog-Converters (DAC) des Mikrocontrollers (0 bis
> 3,3V) mit einem Spannungsverstärker um circa Faktor 10 zu verstärken und
> damit eine Ladungspumpe zu versorgen. Der Ausgang der Ladungspumpe wäre
> dann negativ und so hätte ich meine -20V.

Das geht auch auschließlich mit positiver Spannung, sowohl bei PIN- als 
auch bei Varicap-Dioden. Bei PIN-Dioden ist ein DA-Wandler nicht 
notwendig und auch nicht üblich, es reicht eine feste Schaltspannung und 
passende Vorwiderstände.

> Gerade für die Varaktordiode ist es wichtig, dass die negative
> Biasspannung verstellbar ist.

Ziemlich umständlich eine zusätzliche, verstellbare, negative Spannung 
dafür zu generieren. Wozu?

[Peter R. (pnu)]

Bei Varicap-Dioden wird die Steuerspannung nur durch den Sperrstrom der 
Dioden belastet. Es ist daher leicht , eine feste, genaue Spannung von 
z.B. 20V herzustellen. Ein Op-amp-Verstärker mit geringem Stromverbrauch 
könnte aus der DA-Wandlerspannung dann die momentan geforderte 
Vorspannung  für die cap-Dioden herstellen.

Problem ist eher, die Vorspannung genügend frei von  Rauschen und 
Störspannungen aus dem Spannungswandler zu bekommen.

Negativ gegen Masse braucht die Vorspannung nicht zu sein, Es ist kein 
Problem in der Schaltung die Kap-Dioden so unterzubringen, dass die 
andere Polung die richtige ist.  Schau doch Dir mal die Schaltung eines 
alten TV-Tuners an, der mit Kap-Dioden abgestimmt wird. Die arbeitenden 
alle mit Sperrspannungen zwischen 30V und ca.5V Und die war positiv 
gegen Masse.

Haidar H. schrieb:
> Das sollte ich durch einen Digital-Analog-Converter
> eines Mikrocontrollers

Die speziellen Schaltdioden für HF haben bei hohen Frequenzen die 
Eigenschaft von steuerbaren Widerständen (siehe PIN-Diode) aber dabei 
werden sie fast immer nur als Schalter benutzt. Als stellbarer 
Widerstand? Solche Verwendung hab ich noch nicht gesehen. Dafür 
geeignete Dioden wird man wegen der Exemplarstreuung nicht bekomen.