扫频仪中的关键器件LM8364BALMF30

   在扫频仪中采用的关键器件之一是变容二极管。

    变容二极管是指它的结电容随外加偏压而改变,并呈现明显的非线性特性。变容二极管的非线性电容通常采用PN结或肖特基结的结构形式来完成。消特基结变容二极管由于反向击穿电压低,反向电流大,功率容量小,故作为可变电抗器(电容器或电感器)一般不采用。所以通常所指的变容二极管都是PN结二极管。变容二极管在ⅤHF、UHF和微波领域都得到了广泛的应用,适用于参量放大、变频和倍频、电调谐、调制限幅和开关等电路。由于变容二极管在正向偏置时存在少数载流子的储存效应而形成扩散电容,所以用做开关器件时,变容二极管不如其他器件。

    PN结电容

    PN结势垒

    在PN结交界的两边,P区存在很多空穴(多子),而电子很少(少子),而在N区,电子很多(多子),空穴很少(少子),因而在交界处就存在着电子和空穴的浓度(梯度)差别,引起扩散,电子向P区扩散,并同P区中空穴复合掉,在N区留下带正电的施主离子;空穴向N区扩散,并同N区中电

子复合掉,而在P区留下带负电的受主离子。这种正负离子称为空间电荷,在PN结交界处形成一个空间电荷区,正负电荷之间形成一个电场,方向由N→P。这种自建电场对电子和空穴的扩散起着阻碍作用,电场力迫使它们返回原来区域。这种电场对载流子的作用称为漂移作用。达到动态平衡时,扩散作用和漂移作用相抵消,空间电荷区和内建电场达到相对的稳定。

   用势垒概念能形象地进行描述,如图7.1.2所示。

   根据电学原理,既然空间电荷区(势垒区)存在电场,则电子在区域内各处的电势能是不同的,电子由N到P要克服阻力,所以P区电势能高于N区。电子要从N→P去爬坡(克服阻力),这个坡叫做势垒,σi是接触电势,W是势垒区宽度。而空穴的情况正好和电子相反。