变容二极管应用说明|变容二极管乘频器和调谐器
本变容二极管应用说明涵盖了变容二极管作为频率倍增器和调谐器的基本描述。并给出了电路图。
变容二极管是用作电压因变量电容器的半导体器件。它以反向偏置工作，其工作取决于过渡电容。这里的P和N区域具有高浓度的大多数载流子，因此会有低阻力区域。在这里，空间电荷区或由于大多数载流子损耗而引起的损耗区充当电介质。P区和N区作为电容器的极板。所述耗尽区充当绝缘介电层。请参考变容二极管基础及应用．
反向偏置P-N结具有称为结电容的结电容过渡电容．具体表述如下:
CT= (ε*A) / W .....方程-1
在的地方,
ε =半导体的介电常数
A = P-N结面积
W =空间电荷区宽度
图1描述了变容二极管符号和变容二极管等效电路。
以反向偏置电压(VR)表示如下。
CT= k / (vK+ VR）n方程2…
在哪里，
K =常数，取决于半导体材料
VK=二极管膝电压或势垒电位
VR反向偏置
N = 1/2(合金结)或1/3(扩散结)
图2描述了变容二极管调谐电路．在这个电路中，两个二极管D1和D2在并联谐振电路中提供总可变电容。这里Vc是可变直流控制电压，它控制二极管的反向偏置和连续电容。电路中提到的L为亨利电感。
齐纳调谐电路谐振频率表示如下:
fo = 1 / [2* π * (L*CT）0．5)……方程3
在的地方,
CT= C1 * C2 / (C1 + C2),
这里C1和C2是最大值。和二极管电容的最小值
变容二极管倍频器
二极管倍频器通常可分为肖特基势垒二极管或变容二极管类型。在变容二极管型倍增器中，采用了非线性反应元件。变容反应式倍增器具有较高的电位转换效率。它需要非常低的驱动功率水平，但表现出较窄的带宽和高灵敏度的操作条件。它有时也会出现稳定性问题。
变容二极管乘频器产生很小的振幅和相位噪声。唯一的噪声源是变容二极管串联电阻的热噪声和电路损耗电阻。变容倍增器的功率能力受到器件故障的限制。变容二极管串联有寄生电阻，会损耗功率。
一个变容倍增器具有比电阻式倍频器更高的效率和更高的功率。图3描述了基于集总单元的倍频器和三倍频器。利用微带元件和变容二极管研制倍频器是可能的。
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