Туннельный диод

Варикапы.

Это полупроводниковые диоды специальной конструкции, емкость которых можно изменять в значительных пределах. С изменением обратного напряжения U емкость p - n перехода изменяется по закону:

где С _U – емкость диода при напряжении U; С ₀ – то же при нулевом обратном напряжении, j _К – контактный потенциал, составляет доли вольта; n – коэффициент, зависящий от типа варикапа, равен 2‑3.

Варикапы используют для электронной подстройки частоты, генераторах, гетеродинах. Варикап, предназначенный для умножения частоты сигнала, называют варактором.

Основные параметры:

· емкость варикапа, измеряется между выводами при заданном обратном напряжении;

· коэффициент перекрытия по емкости – отношение емкостей при двух заданных обратных напряжениях;

· добротность варикапа – отношение реактивного сопротивления на заданной частоте переменного сигнала к сопротивлению потерь при заданной емкости или обратном напряжении;

· постоянный обратный ток, протекающий диод в обратном направлении при заданном обратном напряжении.

·

К максимально допустимым параметрам относятся обратное напряжение и максимально допустимая рассеиваемая мощность.

Внешне варикапы похожи на обычные диоды (рис. 3).

Это диод, вольтамперная характеристика которого (рис. 7) содержит участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением (отношение приращения напряжения к приращению тока).

Такая характеристика позволяет использовать диод в усилителях, генераторах, импульсных устройствах. Туннельный диод выполняет свои функции в некотором пределе по частоте f_r:

где С _Д – емкость диода, r _Д – дифференциальное сопротивление (величина, обратная крутизне вольтамперной характеристики), r _П – суммарное сопротивление кристалла, контактных присоединений и выводов.

Остальные основные параметры:

§ пиковый ток I _П – прямой ток в точке максимума вольтамперной характеристики;

§ ток впадины I _В прямой ток в точке минимума вольтамперной характеристики;

§ напряжение пика U _П – прямое напряжение, соответствующее пиковому току;

§ напряжение впадины U _В – прямое напряжение, соответствующее току впадины;

§ напряжение раствора U _РР – прямое напряжение, большее напряжения впадины, при котором ток равен пиковому;

§ индуктивность диода L_Д – полная последовательная эквивалентная индуктивность диода при заданных условиях;

§ резонансная частота f ₀ – расчетная частота, при которой общее реактивное сопротивление p – n перехода и индуктивности корпуса туннельного диода обращается в нуль;

§ шумовая постоянная К _Ш – определяет шум диода.

Максимально допустимые параметры: максимальный допустимый прямой, обратный и импульсный токи, максимально допустимая рассеиваемая СВЧ – мощность.

Обращенный туннельный диод.

Это туннельный диод с очень маленьким значением пикового тока, так же как у туннельных, у них ток при малых обратных смещениях больше, чем у прямых. Поэтому проводящим участком у них является обратная ветвь вольтамперной характеристики (рис. 9).

Основные параметры обращенных туннельных диодов такие же, как у туннельных, кроме U _РР. Дополнительно задаются параметры обратной ветви характеристики (напряжение при заданном обратном токе).

Внешне туннельные диоды представляют собой небольшой цилиндр высотой 2-3 мм и диаметром 4-6 мм с двумя выврдами.

Дата добавления: 2014-10-31