Вопрос 8
Высокочастотные полупроводниковые диоды
ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ ДИОДЫ
Высокочастотный диод (ВЧД) предназначен для работы на частотах до 1000 МГц. На таких частотах могут работать только диоды смолой барьерной емкостью перехода (не более 1-2 пФ). Поэтому в большинстве случаев в качестве высокочастотных диодов используются точечные диоды (рисунок 2.8). На частотах до 100 МГц применяются микросплавные диоды. Поскольку ВЧД могут хорошо работать и на НЧ, то есть в широком диапазоне частот, их называют также универсальными.
Из-за малой площади перехода максимально допустимый ток Iпр у ВЧ - диодов не превышает несколько десятков миллиампер. По этой же причине даже у германиевых диодов этой группы он мал.
Рисунок 2.8 - ВАХ точечного диода для измерения параметров |
Последним объясняется то, что обратный ток точечного германиевого диода (рисунок 2.8) с увеличением напряжения Uобр возрастает почти равномерно от начала координат (как у кремниевых диодов). Максимально допустимое напряжение Uобр.max у точечных диодов невелико - десятки вольт. Так
как ВЧ - диоды могут применяться в
преобразователях частоты и других
нелинейных
устройствах, важным параметром для
них является прямое дифференциальное
сопротивление, или сопротивление
переменному току, представляющее
собой отношение малого приращения к
вызванному этим приращением приросту
прямого тока и составляющее
единицы-десятки
Ом:
|
|
Рисунок 2.9 - Определение дифференциального сопротивления диода и сопротивления диода постоянному току
|
Дифференциальное сопротивление следует отличать от сопротивления диода постоянному току, которое определяется отношением напряжения к току в заданной точке характеристики (точка А на рисунке 2.9): Rпр=Uпр/Iпр и составляет десятки-сотни Ом, то есть rдифRпр. Напомним, что нескомпенсированные объемные заряды атомов («-» акцепторной примеси и «+» донорной примеси) в рn -переходе, разделенные объемным слоем с малой электропроводностью, образуют емкость. Ее принято называть барьерной, или зарядной, емкостью рп - перехода. Емкость диода Сд является другим важным параметром, зависящим от напряжения Uобр. В справочниках указывают напряжение Uобр, которому соответствует приведенное значение емкости Сд. При увеличении напряжения Uобр ширина pn -перехода увеличивается, а барьерная емкость уменьшается. При уменьшении напряжения Uобр ширина pn -перехода уменьшается, а барьерная емкость увеличивается. Остальные параметры ВЧ - диодов аналогичны параметрам низкочастотных выпрямительных диодов (Uпр, Iобр. max, Uобр.max, Iпр.max или Iвыпр. max). Порядок определения сопротивлений rдиф и Rпр приведен на рисунке 2.9. |
|
.