СВЧ-диоды
Сверхвысокочастотный диод предназначен для работы на радиочастотах диапазона СВЧ (UHF, VHF) от сотен мегагерц и выше - до десятков гигагерц. Такие диоды применяются, как правило, в радиокоммуникационном оборудовании в качестве радиочастотных переключателей (Band Switching), смесителей, аттенюаторов, детекторов, для генерирования и др. Для достижения минимальной емкости перехода и максимальных скоростных параметров площадь контакта p-n-перехода СВЧ-диодов делают минимальной - в виде точки. Поэтому их так и называют - точечные диоды.
Помимо точечных в настояшее время существуют и другие технологии изготовления СВЧ-диодов: лавинно-пролётные диоды, диоды Ганна, те же диоды Шоттки и другие. Наибольшее распространение, как наиболее эффективные, получили PIN-диоды. В них между проводниками p-n-перехода введен дополнительный нелегированный слой так называемой собственной проводимости (intrinsic). Отсюда и название p-i-n - диод. Из-за i-слоя они имеют плохие выпрямительные свойства, но имеют способность работать как резистор на высоких частотах, меняя сопротивление в зависимости от приложенного напряжения. Поэтому PIN-диоды применяются исключительно в СВЧ технике, а так же в качестве фотодетекторов.
Основные характеристики СВЧ и PIN-диодов
- Максимальное обратное напряжение, Vr
- Reverse Voltage. Максимальное напряжение в вольтах, которое может сдерживать диод в обратном направлении без пробоя перехода.
- Максимальный прямой ток, If
- Forward Current. Максимальный долговременный ток в амперах, протекающий через открытый диод, при котором не наступит его тепловой пробой.
- Прямое падение напряжения, Vf
- Forward Voltage. Напряжение в вольтах, падающее на открытом диоде из-за сопротивления перехода, при прохождении через него максимального прямого тока If.
- Обратный ток утечки, Ir
- Leakage Current или Reverse Current. Ток в микроамперах, протекающий через диод в обратном направлении, от приложенного к нему максимального обратного напряжения Vr.
- Время жизни носителей заряда, Tl
- Minority Carrier Life Time, Charge Carrier Life Time. Время жизни неосновных носителей заряда в наносекундах. Определяет максимальную частоту, на которой может работать диод. Для нахождения предельной частоты диода нужно разделить 1 на это время. При этом максимальная эффективная частота будет еще меньше в 5-10 раз.
- Емкость диода, Ct
- Total Diode Capacitance. Общая емкость диода в пикофарадах. При увеличении частоты сигнала реактивное сопротивление этой емкости падает и, таким образом, шунтирует переход, нарушая работу диода. Поэтому, чем выше частота, тем меньше должна быть емкость перехода.
- Последовательное сопротивление, Rs
- Series Resistance, Forward Resistance. Прямое сопротивление диода в омах. Обратно пропорционально проходящему прямому току. Обычно указывается для тока в 10мА.