§ 6. Варикапы.

Варикапом – называется полупроводниковый диод, действие которого основано на использовании зависимости барьерной емкости отU_обр.и который предназначен для применения в качестве электрически управляемой емкости.

Варикапы широко применяются в схемах автоматической подстройки частоты, частотной модуляции, в параметрических усилителях.

На рис.11 показана простейшая схема включения варикапа в колебательный контур. Изменяя с помощью потенциометраRU_обр.на варикапе, можно изменять резонансную частоту контура. Добавочный резисторR₁с большим сопротивлением включен для того, чтобы добротность контура не снижалась заметно от шунтирующего влияния потенциометраR. Конденсатор С_рявляется разделительным. Без него варикап был бы для постоянного напряжения замкнут накоротко катушкойL.

Варикап имеет Sip-n-переход, полученный сплавным или диффузионным методом, плоскостной.

§ 8. Обращенные диоды.

На практике находят применениеобращенные диоды. Примерная ВАХ обращенногоVDпоказана на рис.13. У обращенных диодов обратная ветвь характеристики используется в качестве прямой, а прямая – в качестве обратной. Достоинством обращенных диодов является очень малое «прямое» напряжение. Благодаря этому они обладают более высокой чувствительностью, чем другие диоды при работе в качестве детектора. «Обратное» напряжение у обращенных диодов тоже невелико (0,3…0,5 В).

§ 8. Система обозначений полупроводниковых диодов.

Согласно ГОСТ 10862-72 полупроводниковым диодам присваивается обозначение из четырех элементов:

Х – 1. — буква или цифра, обозначающая исходный материал

Г или 1 - Ge

К или 2 - Si

А или 3 - арсенид Ge

ХХ– 2. — буква, указывающая подкласс прибора

Д - диод

С - стабилитрон

А - СВЧ диоды

В - варикапы

И - туннельные и обращенные диоды

ХХХ– 3. — число из трех разрядов

1 – назначение прибора и его электрические свойства

2, 3 - (от 1 до 99) порядковый номер разработки

Кроме стабилитронов. Для них, например,

КС147А – при U_ст.< 10U_ст.= 4,7 В

КС213Б - 10 В < U_ст.< 99 ВU_ст.= 13 В

2С950А - 100 В< U_ст.< 199 ВU_ст. = 150 В

ХХХХ – 4. — буква, указывающая разновидность прибора данного типа

Для полупроводниковых приборов, разработанных до 1964 г. , применяется обозначение из трех элементов:

Х– 1. — буква Д - диод

ХХ – 2. — цифры, определяющие материал, из которого изготовленVD,

его назначение и порядковый номер разработки

Например: Д9А – диод Ge, точечный, разновидность А.

§ 9. Рабочий режим диода.

В практических схемах в цепь диода включается какая-либо нагрузка, например резистор (рис.14а). В условном графическом обозначении полупроводникового диода треугольник (∆ ) является анодом, черточка – катодом. Прямой ток проходит тогда, когда анод имеет положительный потенциал относительно катода. Следовательно, ∆ нужно рассматривать как острие стрелки, показывающей условное направление прямого тока. Именно в этом направлении при прямом токе движутся дырки, электроны же движутся в противоположном направлении.

Рабочий режим – это режим работы диода с нагрузкой. Если бы диод обладал линейным сопротивлением, то расчет тока в подобной схеме не представлял бы затруднений, т.к. общее сопротивлении цепи равно сумме сопротивления диода постоянному токуR₀и сопротивления нагрузочного резистораR_н. НоVDобладает нелинейным сопротивлением, и значенииR₀у него изменяется при изменении тока. Поэтому расчет тока делают графически.

Дано: E,R_ни ВАХ диода

Найти: IиU_VD

i = U_R / R_н = (E – U) / R_н (*)

Уравнение для R_н– это уравнение первой степени относительноiиU. Его графиком является прямая линия, называемая линией нагрузки. Она строится по двум точкам на осях координат.

При i= 0, из (*)E=U, получим т.А (рис.14б).

Если U=0, тоi=E/R_н , получим т.Б

Через т.А и т.Б проводим прямую, которая является линией нагрузки. Координаты точки Т дают решение поставленной задачи. Все остальные точки прямой АБ не соответствуют каким-либо рабочим режимам VD.

При построении линии нагрузки для сравнительно малых R_н, т. Б окажется за пределами чертежа. В этом случае следует отложить от т. А влево произвольное напряжениеU(рис. 14в) и от полученной т. В отложить ток, равныйU/R_н(отрезок ВГ). Прямая, проведенная через т. А и т. Г, будет линией нагрузки.

Рис. 14 Схема включения диода с нагрузкой и построение линии нагрузки.