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59 - ELETTRONICA OGGI 487 - GIUGNO-LUGLIO 2020 COMM T/R SWITCHES za del diodo in serie polarizzato direttamente e della capacità del diodo in derivazione polarizzato inversa- mente. Una versione ad alta potenza di un interruttore a eleva- to isolamento potrebbe utilizzare i prodotti di Skywor- ks Solutions, SMP1302-085LF come diodo PIN a bassa capacità e SMP1352-079LF come diodo PIN a bassa resistenza. Entrambi i diodi hanno tensioni di rottura nominali di 200 V. SMP1302-085LF ha una dissipazione di potenza nominale di 3 W per gestire un’onda continua (CW) fino a 50 W come elemento in serie nell’interruttore T/R. La sua capacità di polarizzazione inversa è di soli 0,3 pF. SMP1352-079LF ha una dissipazione di potenza specificata di 250 mW, più che sufficiente per il diodo in derivazione in questa applicazione. La resistenza in serie diretta è leggermente inferiore a quella del mo- dello SMP1302-085LF, pari a 2 a 10 mA e 1 a 100 mA. I segnali di polarizzazione di controllo — Bias 1 e Bias 2 — in tutte le topologie de- vono essere complementari e cambiare di stato contemporaneamente. Le veloci- tà di commutazione per entrambi i tipi di diodi sono inferiori a 1 µs. Interruttori T/R ad alta tensione per proteggono circuiti a ultrasuoni a bassa tensione Anche le applicazioni a ultrasuoni, com- presi i test non distruttivi, l’eco-localiz- zazione e l’ecografia medica, richiedono interruttori T/R. La tecnica e i componen- ti utilizzati in queste applicazioni sono diversi da quelli utilizzati per le applica- zioni RF descritte in precedenza. Queste applicazioni utilizzano un interruttore T/R ad alta tensione per proteggere i sensibili componenti elettronici a bassa tensione dai segnali impulsivi ad alta tensione utilizzati per pilotare un trasduttore a ultrasuoni (Fig. 7). Il trasmettitore in un’applicazione a ultrasuoni è colle- gato direttamente a uno dei trasduttori piezoelettrici. L’uscita del trasmettitore è un impulso ad alta tensione che comanda il trasduttore. Il ricevitore è collegato allo stesso trasduttore tramite un veloce interruttore a due terminali sensibile alla tensione. In questo caso si trat- ta di un interruttore T/R ad alta tensione MD0100N8-G di Microchip Technology , un dispositivo di protezione con limita- zione della corrente bidirezionale a due terminali. MD0100 è normalmente chiu- so, ma quando la tensione nel dispositivo supera ±2 V, l’interruttore si apre nel giro di 20 ns circa. L’interruttore aperto può resistere a una tensione fino a ±100 V. In stato aperto, 200 µA di corrente attra- verso l’interruttore servono per rilevare la presenza continua dell’alta tensione. Quando l’evento di alta tensione è supe- rato, l’interruttore torna in stato chiuso. I diodi collegati in opposizione di fase al terminale B sul lato ricevitore di MD0100 forniscono un percorso alla corrente attraverso l’inter- ruttore. Questi diodi bloccano anche l’ingresso al ri- cevitore su ±0,7 V. La resistenza nello stato di On di MD0100 è solitamente di 15 . La capacità dell’interrut- tore aperto è funzione della tensione applicata e varia da 12 pF per una tensione di 10 V a 19 pF a 100 V. Il vantaggio di questo interruttore T/R sta nel fatto di essere un semplice componente a due terminali che non richiede una fonte di alimentazione. Fig. 6 – Le tre topologie di un interruttore T/R con diodi PIN in serie (a), in derivazione (b) o in serie-derivazione (c) (Fonte: Skyworks Solutions) Fig. 7 – Una tipica applicazione a ultrasuoni in cui viene applicato un impulso ad alta tensione a uno dei trasduttori piezoelettrici. Il ricevitore è protetto da un interruttore T/R veloce che rileva l’aumento di tensione e si apre per proteggere gli ingressi del ricevitore (Fonte: Microchip Technology)