19.Варикапы

В арикап - это полупроводниковый диод, предназначенный для использования в качестве конденсатора, емкость которого зависит от величины обратного напряжения. При увеличении обратного напряжения емкость варикапа уменьшается по закону

где — емкость диода при нулевом обратном напряжении, здесь S_p-n – площадь р-n-перехода, l_p-n – ширина р-n-перехода; φ_к — контактная разность потенциалов; — коэффициент, зависящий от типа варикапа

(= 1/2- 1/З); U – обратное напряжения на варикапе. Варикап, предназначенный для умножения частоты сигнала, называют варактором.

К основным параметрам варикапа относят:

1. Общая емкость варикапа Св – емкость, измеренная при определенном обратном напряжении. коэффициент перекрытия по емкости Кп =С_{в max}/С_{в min}— отношение емкостей варикапа при двух крайних значениях обратного напряжения (К_п=5-8 раз);

добротность варикапа Q=Х_с/r_п где X_c – реактивное сопротивление варикапа; r_п – сопротивление активных потерь; 2. обратный ток варикапа 1обр — постоянный ток, протекающий через варикап в обратном направлении при заданном обратном напряжении. К параметрам предельного режима относят максимально допустимое постоянное обратное напряжение U_{обр mах} и максимально допустимую рассеиваемую мощность Р_mах

Варикапы обычно используют для электронной перестройки резонансной частоты колебательных контуров.

20.Туннельные и обращенные диоды

Н а границе сильно легированных (вырожденных) p-n структур с концентрацией примеси имеет место туннельный эффект. Он проявляется в том, что при прямом смещении на ВАХ появляется спадающий участок с отрицательным сопротивления рис. . На этом участке (участок АВ) дифференциальное сопротивление становится отрицательным R_диф = U/I|_АВ=r_- 0. Пунктиром на графике показана ВАХ диода.

. Качество диода определяют протяженность и крутизна «падающего» участка ВАХ. Частотные свойства диода, работающего при малых уровнях сигнала на участке с отрицательным дифференциальным сопротивлением, определяются параметрами элементов эквивалентной схемы (рис. 1.6,6). Активная составляющая полного сопротивления имеет отрицательный знак вплоть до частоты f_R=((r_диф/Rп)-1)^1/2/(2r_дифC) Основные параметры туннельного диода следующие: пиковый ток I_п — прямой ток в точке максимума ВАХ; ток впадины I_В — прямой ток в точке минимума; напряжение пика Uп — прямое напряжение; напряжение впадины U_В — прямое напряжение; напряжение раствора U_p — прямое напряжение; индуктивность L_Д — полная последовательная индуктивность диода при заданных условиях; удельная емкость С_д/I_п — отношение емкости туннельного диода к пиковому току; дифференциальное сопротивление г_диф — величина, обратная крутизне ВАХ; шумовая постоянная туннельного диода К_ш — величина, определяющая коэффициент шума диода; сопротивление потерь туннельного диода R_n — суммарное сопротивление кристалла, контактных присоединений и выводов. К максимально допустимым параметрам относят максимально допустимый постоянный прямой ток туннельного диода I_{пр max}, максимально допустимый прямой импульсный ток I_{пр.и max} максимально допустимый постоянный обратный ток I_{обр mах}, максимально допустимую мощность СВЧ Р_{свч mах}, рассеиваемую диодом.

Схема генератора гармонических колебаний на ТД приведена на рис R₁, R₂ – резисторы, задают рабочую точку; L_k,C_k – колебательный контур; С_бл - ёмкость блокировочная