Варикапы. Варикапами называют полупроводниковые диоды, в которых используется зависимость барьерной емкости p-n перехода от значения обратного напряжения

Варикапами называют полупроводниковые диоды, в которых используется зависимость барьерной емкости p-n перехода от значения обратного напряжения. Варикапы используют в качестве элементов с электрически управляемой емкостью. Основной характеристикой варикапа является вольтфарадная: С = f (V_обр) (рис.2.16)

Рис.2.16. Вольтфарадная характеристика

варикапа и его условно графическое

обозначение

и описывается она уравнением

,

где С₀ - емкость варикапа при V_обр = 0;

- значение контактной разности потенциалов в переходе;

m - коэффициент нелинейности, зависящий от распределения примеси в р-п- переходе (для резких переходов т = 0,5, для плавных - т = 0,3).

Варикапы характеризуются следующими основными параметрами:

- минимальная емкость варикапа С_min — емкость, измеренная между выводами варикапа при максимальном значении обратного напряжения;

- - максимальная емкость варикапа С_mах — емкость, измеренная между выводами варикапа при значении обратного напряжения равном 0. Для разных типов варикапов эти емкости могут быть от нескольких единиц до нескольких сотен пикофарад;

- к оэффициент перекрытия по емкости . Значение этого параметра составляет величину порядка 10;

добротность варикапа Q_B — отношение реактивного сопротивления варикапа на заданной частоте переменного сигнала к сопротивлению потерь при заданном значении емкости или обратного напряжения. Добротность лежит в пределах от нескольких десятков до нескольких сотен;

- температурный коэффициент емкости - характеризует относительное изменение емкости при изменении температуры на .Для большинства варикапов значение .

В основном, варикапы находят применение для перестройки частоты колебательных контуров. На рисунке 2.17 представлена схема включения варикапа С_В. Емкость варикапа меняется от напряжения, создаваемого источником питания Е и переменным резистором R_П. При изменении емкости варикапа меняется резонансная частота контура . Высокоомный

Рис.2.17. Электрическая схема включения варикапа.

резистор R предотвращает шунтирование емкости варикапа малым внутренним сопротивлением источника питания. Конденсатор С необходим, чтобы исключить попадание постоянного напряжения в источник переменного напряжения, подключенный к колебательному контуру. Емкость этого конденсатора во много раз превышает емкость варикапа и, поэтому, не влияет на значение резонансной частоты контура.

Варикапы также находят применение в схемах для умножения частоты, где они называются умножительными диодами или варакторами, а также в устройствах для параметрического усиления в качестве параметрических диодов.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные типы СВЧ диодов.

2. В чем состоит особенность работы туннельного диода?

3. Нарисуйте и объясните вольтамперные характеристики туннельного и обращенного диодов.

4. Объясните физический принцип работы диодов Ганна.

5. Каковы основные достоинства диодов Шоттки?

6. На чем основана работа стабилитронов, назовите их основные параметры.

7. Как устроены варикапы и где они находят применение?

Дата добавления: 2015-05-06