4.2.6. Варикапы

Варикапы – это полупроводниковый диод, в котором используется зависимости барьерной емкости С_бар р-п перехода от обратного напряжения. Для большинства реальных р-п переходов зависимость С_бар(U_обр) можно представить в виде

С_бар(U_обр)=A^S(U_обр +₀)^-n пФ, (4.10)

где A – постоянный коэффициент для данного перехода; S – площадь перехода, мм² ; U_обр – обратное напряжение, В; 1/2  n  1/3, ₀0,8 В.

Например, для сплавных переходов A=128, n=1/2:

(4.10)

Варикапы широко применяются в радиотехнических устройствах для электронной (дистанционной) перестройки колебательных контуров в диапазонах в диапазонах радиоволн – коротковолновом (КВ), ультракоротковолновом (УКВ) и дециметровом (ДЦВ). По сути варикап это полупроводниковый управляемый напряжением конденсатор. Он заменяет в радиоустройствах конденсаторы переменной емкости довольно внушительных габаритов. Особенно эффективно применение варикапов в микроэлектронных радиоустройствах.

Параметры варикапов.

C_н – номинальная емкость, измеренная между выводами при небольшом обратном напряжении U_обр =25 В. Для большинства варикапов C_н  10500 пФ.

K_c – коэффициент перекрытия по емкости, равный отношению C_{бар max} / C_{бар min}  520.

C_{бар max} = C_бар (U_{обр min}), C_{бар min} = C_бар (U_{обр max}).

Q – добротность, определяемая отношением реактивного сопротивления варикапа X_c к полному сопротивлению потерь r_s при заданном обратном напряжении на заданной частоте

Q = X_c/r_s  20500.

На высокой частоте X_c=1/ C_бар и Q_в =1/ r_s  C_бар

4.4. Обозначение (маркировка) несиловых диодов

В настоящее время для маркировки выпускаемых в нашей стране диодов используются две системы обозначения:

1. Система обозначения до 1964 г. (старая), состоящая из трех элементов:

- первый элемент - буква Д (означает диод);

- второй элемент - число, указывающее тип и параметры прибора:

1-100 - точечные германиевые,

101-200 - точечные кремниевые,

201-300 - плоскостные кремниевые,

301-400 - плоскостные германиевые,

801-900 - стабилитроны;

- третий элемент - буква, указывающая разновидность диода данного типа.

Например, Д214Б - кремниевый плоскостной диод (точные параметры - по справочнику). По этой системе обозначены диоды, разработанные до 1964 г. Некоторые из них выпускаются и в настоящее время. В обращении находится много диодов этой системы обозначения.

2. Система обозначения после 1964 г. (новая, более совершенная), состоящая из четырех элементов:

- первый элемент - буква или цифра, укаэывающая на исходный материал: Г или 1 – германий, К или 2 – кремний, А или 3 – арсенид галлия;

- второй элемент – буква, указывающая тип прибора: А – сверхвысокочастотный диод, Д – диод, И – туннельный диод, С – стабилитрон, В – варикап и т.д.;

- третий элемент – число, указывающее назначение и электрические свойства прибора, например:

101-399 – выпрямительные диоды, 401-499 – универсальные диоды, 501-599 – импульсные диоды, 101-999 – варикапы, 101-199 – усилительные, 201-299 – генераторные, 301-399 – переключающие
101-199 - Uстаб = 0,1…9,9 В 201-299 - Uстаб =10…99 В 301-399 - Uстаб = 100…199 В	стабилитроны малой мощ- ности P  0,3 Вт ;
401-499 - Uстаб = 0,1…9,9 В 501-599 - Uстаб = 10…99 В 601-699 - Uстаб = 100…199 В	стабилитроны средней мощ-ности 0,3 Вт  P  5 Вт ;
701-799 - Uстаб = 0,1…9,9 В 801-899 - Uстаб = 10…99 В 901-999 - Uстаб = 100...199 В	стабилитроны большой мощ- ности Р > 5 Вт;

- четвертый элемент - буква, указывающая разновидность диодов данной группы. Примеры обозначения: 2Д105А – кремниевый выпрямительный диод; КС980А – высоковольтный стабилитрон большой мощности; АИ301Г – туннельный переключающий диод из арсенида галлия.

3. Обозначения диодов могут состоять из семи элементов:

- Первый элемент - к выше перечисленным Г(1), К(2), А(3) добавляется И или 4 – соединения индия.

- Второй элемент – к выше перечисленным А, В, Д, И, С добавляются новые диоды, например Л – излучающие оптоэлектронные приборы.

• Третий элемент – цифра после двух букв.

Выпрямительные диоды:

1 – I_пр<0,3 A, 2 – I_пр<0,3 A, 3 – прочие диоды.

Импульсные диоды с t_вост, не:

4 – >500, 5 – 150500, 6 – 30150, 7 – 530, 8 – 15, 9 – < 1 нс.

СВЧ - диоды:

1 – смесительные, 2 – детекторные, 3 – усилительные, 4 – параметрические, 5 – переключательные, 6 – умножительные, 7 – генераторные, 8 – прочие.

Туннельные диоды:

1 – усилительные, 2 – генераторные, 3 – переключательные,

4 – обращенные.

Излучающие приборы:

1,2 – инфракрасные светодиоды и модули (2), 3 – светодиоды, 4 – знаковые индикаторы.

• Четвертый, пятый и шестой элементы (цифры) обозначающие порядковый номер разработки и обозначаются числами от 01 до 999. Для стабилитронов (С) четвертый и пятый элементы означают напряжение стабилизации, шестой элемент – последовательность разработки с обозначениями от А до Я.

• Седьмой элемент – буква от А до Я, определяющая классификацию по параметрам.