![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Основные законы электричества
- •Разность потенциалов
- •Напряжение на участке цепи
- •Закон Ома для участка цепи, не содержащего э.Д.С.
- •Закон Ома для участка цепи, содержащего э.Д.С.
- •Законы Кирхгофа
- •Действие электрического тока
- •Магнетизм и электромагнетизм
- •Электромагнитная индукция
- •Взаимоиндукция
- •Движение электронов в ускоряющем электрическом поле
- •Движение электронов в тормозящем электрическом поле
- •Движение электронов в поперечном электрическом поле
- •Движение электронов в магнитном поле
- •Лекция 2 Переменный ток
- •Резистор в цепи переменного тока
- •Катушка в цепи переменного тока
- •Конденсатор в цепи переменного тока
- •Закон Ома для электрической цепи переменного тока
- •Постоянная составляющая в сигнале переменного тока
- •Среднеквадратическое значение (действующее) переменного тока
- •Соотношение между пиковыми и среднеквадратическими значениями
- •Среднеквадратическое значение сложных сигналов
- •Лекция 3 Форма сигнала
- •Период (Цикл)
- •Частота
- •Скважность
- •Соотношение между частотой и периодом
- •Звуковые волны
- •Гармоники
- •Высота тона
- •Гармонические составляющие прямоугольного сигнала
- •Гармонические составляющие пилообразного сигнала
- •Лекция 4 Резисторы
- •Обозначения резисторов на электрических схемах
- •Резисторы переменного сопротивления
- •Терморезисторы
- •Варисторы
- •Конденсатор
- •Емкость конденсатора
- •Связь заряда, емкости и напряжения
- •Основные параметры конденсаторов
- •Электролитические конденсаторы
- •Конденсаторы построечные и переменной емкости
- •Условные обозначения конденсаторов
- •Основные параметры катушек индуктивности
- •Лекция 5 Физические основы полупроводниковой электроники
- •Электронные и дырочные полупроводники
- •Виды токов в полупроводниках
- •Электронно-дырочный переход и его свойства
- •Лекция 6 Полупроводниковые диоды
- •Конструкция полупроводниковых диодов
- •Вольтамперная характеристика и основные параметры полупроводниковых диодов
- •Выпрямительные диоды
- •Стабилитроны
- •Варикапы
- •Фотодиоды
- •Фоторезисторы
- •Светодиоды
- •Понятие о лазерах и лазерных диодах
- •Классификация и система обозначений диодов
- •Лекция 7 Биполярные транзисторы
- •Усилительные свойства биполярного транзистора
- •Схемы включения биполярных транзисторов
- •Статические характеристики транзисторов
- •Динамический режим работы транзистора
- •Ключевой режим работы транзистора
- •Эквивалентная схема транзистора, включенного по схеме с общей базой
- •Эквивалентная схема транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером
- •Эквивалентная схема транзистора, включенного по схеме с общим коллектором
- •Транзистор как активный четырехполюсник
- •Температурное свойство транзисторов
- •Частотное свойство транзисторов
- •Лекция 8 Полевые транзисторы
- •Характеристики и параметры полевых транзисторов
- •Полевые транзисторы с изолированным затвором
- •Понятие о igbt
- •Тиристоры
- •Устройство и принцип действия динисторов
- •Тринисторы
- •Симисторы
- •Классификация и система обозначений тиристоров
- •Лекция 9 Оптрон (оптопара)
- •Фототранзистор и фототиристор
- •Усилители
- •Классификация усилителей
- •Коэффициент усиления
- •Входное сопротивление
- •Измерение входного сопротивления
- •Выходное сопротивление
- •Измерение выходного сопротивления
- •Выходная мощность
- •Согласование сопротивлений для оптимальной передачи мощности
- •Согласование сопротивлений для оптимальной передачи тока
- •Характеристики электронных усилителей
- •Амплитудно-частотная характеристика (ачх)
- •Фазовая характеристика
- •Питание цепи базы транзистора по схеме с фиксированным напряжением базы
- •Термостабилизация рабочей точки при помощи терморезистора и полупроводникового диода
- •Термостабилизация рабочей точки при помощи оос по постоянному напряжению
- •Термостабилизация рабочей точки при помощи оос по постоянному току
- •Усилители напряжения
- •Усилители мощности
- •Широкополосный усилитель
- •Усилители радиочастоты (урч)
- •Лекция 10 Обратная связь в усилителях
- •Структурная схема усилителя с обратной связью
- •Отрицательная обратная связь (оос)
- •Последовательное и параллельное включение обратной связи
- •Операционные усилители
- •Схемы включения операционных усилителей
- •Лекция 11 Генераторы гармонических колебаний
- •Кварцевые генераторы
- •Цифровая и импульсная электроника
- •Транзисторные ключи
- •Логические элементы
- •Интегральные микросхемы
- •Литература
Варикапы
Варикапом называется специальный полупроводниковый диод, у которого в качестве основного параметра используется барьерная емкость. Величина емкости варьируется практически без инерции при изменении обратного напряжения. Следовательно, варикап применяется как конденсатор переменной емкости, управляемый напряжением, причем он не просто заменяет дорогой и ненадежный конденсатор переменной емкости, но и позволяет в радиоприемных устройствах значительно расширить коэффициент перекрытия по емкости. Например, при использовании некоторых варикапов не требуется разбитие диапазона коротких волн на поддиапазоны, чем обеспечивается качественное улучшение технических параметров радиоприемной аппаратуры. В качестве варикапа в принципе можно использовать любой диод с p-n переходом, однако, стараясь получить высокие эксплуатационные качества, применяют только специально предназначенные для работы в роли варикапов диоды.
Если к p-n переходу приложить обратное напряжение, запирающее переход, ширина потенциального барьера увеличится (рис. 6.14).
Рис. 6.14. Потенциальный барьер варикапа
Барьерную емкость варикапа Сб можно найти по формуле:
где ε - диэлектрическая проницаемость материала; ε0 — диэлектрическая проницаемость вакуума; Зpn - площадь p-n перехода варикапа; ΔХ - толщина перехода. При подключении обратного напряжения ширина перехода ΔХ увеличивается, следовательно, барьерная емкость будет уменьшаться. Основной характеристикой варикапов является вольтфарадная характеристика С = f (Uобр) (рис. 6.15).
Рис. 6.15. Вольтфарадная характеристика варикапа
Эквивалентная схема варикапа представляет собой последовательное соединение паразитной индуктивности, барьерной емкости и сопротивления потерь варикапа. Параллельно этим компонентам включена линейная емкость варикапа, а параллельно конденсатору барьерной емкости - сопротивление утечки p-n перехода в запертом состоянии, исчисляемое десятками мегом. Чем длиннее выводы варикапа, тем больше их паразитная индуктивность, достигающая единиц наногенри. Сопротивление потерь варикапа исчисляется единицами ом. На не очень высоких частотах паразитные индуктивность выводов и емкость корпуса варикапа допустимо не учитывать.
Основные параметры варикапов:
максимальное, минимальное и номинальное значение емкости варикапа.
коэффициент перекрытия k = Cmax/Cmin – отношение максимальной емкости к минимальной;
максимальное рабочее напряжение варикапа;
сопротивление потерь - активное омическое сопротивление кристалла и элементов крепления варикапа;
температурный коэффициент емкости (ТКЕ) — величина, отражающая изменение барьерной емкости при изменении температуры кристалла варикапа;
добротность варикапа, под который понимают отношение реактивного сопротивления к паразитному на рабочей частоте и при фиксированном напряжении.
Если бы для варикапов использовали диффузионную емкость, работая на прямой ветви вольтамперной характеристики, получили бы прибор с резкой зависимостью емкости от напряжения, сильными шумами и низкой добротностью. Из-за указанных недостатков диффузионную емкость стараются не применять, а выбирают работу с барьерной емкостью. Граница разделения барьерной и диффузионной емкостей на вольтамперной характеристике около 0.
Минимальное напряжение на варикапе ограничено повышением ТКЕ, а максимальное ограничено пробоем.
В умножителях частоты, генераторах и смесителях используют особые варикапы, называемые варакторами. В варакторах используется свойство нелинейности вольт-фарадной характеристики, в результате чего при пропускании через варактор гармонического сигнала получим обогащение спектра высшими гармониками.
Варикапы применяют в органах настройки колебательных контуров и фильтров радиовещательных и телевизионных приемников, преобразователях частоты, различных параметрических усилителях, а некоторые еще и для генерации, усиления сигналов на СВЧ. Чаще всего можно встретить не дискретные варикапы, а наборы варикапов, которые называют варикапными матрицами. Они удобны в использовании при одновременной регулировке нескольких разных контуров, так как входящие в состав матриц варикапы идентичны по параметрам.