高频二极管是用于非线性变换电路中的二极管,在开关、检波、调制、解调及混频等非线性变换电路中应用比较广泛。
结构
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符号
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用途・特征
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高频信号开关→手机等
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衰减器和AGC ※ 电路用可变电阻元件
※AGC: Automatic Gain Control(自动增益控制)
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二极管中引脚间电容 (CT) 最小
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由电阻值高的I型半导体制成,其特点是引脚间电容(CT)非常小。正向电压条件下,具有可变电阻特性,反向电压条件下,具有电容器特性。利用其高频特性(引脚间电容小,因此对通信线没有影响),作为高频信号开关(带天线的移动设备),衰减器,AGC电路用可变电阻元件使用。
正向电压
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反向电压
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正向电压条件下为可变电阻
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反向电压条件下为电容器
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高频二极管的主要参数
1)Max整流电流IFM
二极管在长期稳定工作时,允许通过的[敏感词]正向平均电流。因为电流通过PN结要引起管子发热,电流太大,发热量超过限度,就会使PN结烧坏,所以在实际应用时工作电流通常小于IFM。
2)[敏感词]可重复峰值反向电压VRRM
指所能重复施加的反向[敏感词]峰值电压,通常是反向击穿电压VBR的一半。击穿时,反向电流剧增,二极管的单向导电性被破坏,甚至因过热而烧坏。
3)反向恢复时间Trr
当工作电压从正向电压变成反向电压时,电流不能瞬时截止,需延迟一段时间,延迟的时间就是反向恢复时间。Trr直接影响二极管的开关速度,在高频开关状态时,通常此值越小越好。大功率开关管工作在高频开关状态时,此项指标至为重要,Trr越小管子升温越小,效率越高。
4)结电容CJ
图1所示的PN结高频等效电路,其中r表示结电阻,CJ表示结电容,包括势垒电容和扩散电容的总效果,它的大小除了与本身结构和工艺有关外,还与外加电压有关。当PN结处于正向偏置时,r为正向电阻,其数值很小,结电容较大(主要决定于扩散电容CD)。当PN结处于反向偏置时,r为反向电阻,其数值较大,结电容较小 (主要决定于势垒电容CB) 。
5)正向电压降VF
二极管通过额定正向电流时,在两极间所产生的电压降。通常硅材料的二极管VF大于1V,锗材料、
肖特基二极管为0.5V左右。
6)反向电流IR
指管子击穿时的反向电流,其值愈小,则管子的单向导电性愈好。反向电流IR与温度有密切联系,温度越高,反向电流IR会急剧增加,所以在使用二极管时要注意温度的影响。
一般半导体器件手册中都给出不同型号管子的参数,这是正确使用二极管的依据。在高频应用场合,要注意不要超过[敏感词]整流电流和[敏感词]反向工作电压的同时,还应特别注意二极管的[敏感词]工作频率(通常由反向恢复时间Trr和结电容CJ决定),否则电路工作不正常或者管子升温严重,影响可靠性。
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