11. Варикапы.
Варикап (от англ. vari(able) — «переменный», и cap(acity) — «ёмкость») — полупроводниковый диод, работа которого основана на зависимости барьерной ёмкости p-n перехода от обратного напряжения. Варикапы применяются в качестве элементов с электрически управляемой ёмкостью в схемах перестройки частоты колебательного контура, деления и умножения частоты, частотной модуляции, управляемых фазовращателей и др.
Обратное напряжение на диоде.
При отсутствии внешнего напряжения в p-n-переходе существуют потенциальный барьер и внутреннее электрическое поле. Если к диоду приложить обратное напряжение, то высота этого потенциального барьера увеличится. Внешнее обратное напряжение отталкивает электроны в глубь n-области, в результате чего происходит расширение обеднённой области p-n-перехода, которую можно представить как простейший плоский конденсатор, в котором обкладками служат границы области. В таком случае, в соответствии с формулой для ёмкости плоского конденсатора, с ростом расстояния между обкладками (вызванной ростом значения обратного напряжения) ёмкость p-n-перехода будет уменьшаться. Это уменьшение ограничено лишь толщиной базы, далее которой переход расширяться не может. По достижении этого минимума с ростом обратного напряжения ёмкость не изменяется.
Основные параметры
Общая ёмкость — ёмкость, измеренная между выводами варикапа при заданном обратном напряжении.
Коэффициент перекрытия по ёмкости — отношение ёмкостей при двух заданных значениях обратного напряжения на варикапе.
Добротность — отношение реактивного сопротивления варикапа на заданной частоте к сопротивлению потерь при заданном значении ёмкости или обратного напряжения.
Постоянный обратный ток — постоянный ток, протекающий через варикап при заданном обратном напряжении.
Максимально допустимое постоянное обратное напряжение.
Максимально допустимая рассеиваемая мощность.
Температурные коэффициенты емкости и добротности — отношение относительного изменения емкости (добротности) варикапа к вызвавшему его абсолютному изменению температуры. В общем случае сами эти коэффициенты зависят от значения обратного напряжения, приложенного к варикапу.
Предельная частота варикапа — значение частоты, на которой реактивная составляющая проводимости варикапа становится равной активной составляющей. Измерение предельной частоты производится при конкретных заданных обратном напряжении и температуре, которые в свою очередь зависят от типа варикапа.
12. Диод свч
Д СВЧ — полупроводниковый диод, предназначенный для работы в сантиметровом диапазоне волн. Диод содержит между двумя сильно легированными областями высокой проводимости n+ и p+ активную базовую i-область с низкой проводимостью и большим временем жизни носителей заряда, то есть p-i-n-переход. Это позволяет снизить его емкость и повысить частоту работы элемента.
Проводимость диода зависит от длины волны, интенсивности и частоты модуляции падающего излучения. Обедненный слой существует почти во всей области собственной электропроводности, которая имеет постоянную ширину даже при обратном включении. Область собственной электропроводности может быть расширена с помощью увеличения зоны рекомбинирования электронов и дырок. Этим обуславливается применение p-i-n диодов в фотодетекторах.
Сверхвысокочастотные диоды подразделяют на:
смесительные (например: 2А101 — 2А109);
детекторные (например: 2А201 — 2А203);
параметрические (например: 1А401 — 1А408);
переключательные и ограничительные (например 2А503 — 2А524);
умножительные и настроечные (например: 2А601 — 2А613);
генераторные (3А703, 3А705).
В зависимости от внутреннего строения диода и используемых в нем физических эффектов диоды СВЧ бывают множества самых различных подтипов. Часто диоды одного подтипа могут использоваться в устройствах различного назначения. Например, и как умножительные, и как смесительные и т.д. Наиболее известны и распространены следующие виды диодов СВЧ: лавинно-пролетные ,точечно-контактные диоды, диоды с переходом Шоттки или Мотта и др.