硅调谐变容二极管的特性

<正> 变容二极管是指它的端电容按一定的方式随反向偏压而变化的一种半导体二极管。调谐变容二极管的电容—电压特性适用于调谐电路(如在电调谐器UHF和VHF频段中作调谐用),其特点是串联谐振频率和截止频率远高于使用频率。现以无锡元件四厂生产用于C型电调谐器的2CC32型调谐变容二极管为例,介绍其有关特性。     

变容二极管和电调谐

<正> 变容二极管是一种利用半导体的PN结电容随外加反向偏压变化而变化的原理制成的半导体二极管。变容二极管通常替代可变电容,应用在调谐器中。只要改变加在变容二极管上的反向偏压,就可改变调谐器的谐振频率,因此这种调谐器被称为电调谐器。电调谐器业已发展到锁相环频率合成调谐、存储调谐等新一代调谐器,使接收机的调谐方式提高到一个新的水平。     

基于积累型MOS变容管的射频压控振荡器设计

随着移动通信技术的发展,射频（RF）电路的研究引起了广泛的重视。采用标准CMOS工艺实现压控振荡器（VCO）,是实现RF CMOS集成收发机的关键。过去的VCO电路大多采用反向偏压的变容二极管作为压控器件,然而在用实际工艺实现电路时,会发现变容二极管的品质因数通常都很小,这将影响到电路的性能。于是,人们便尝试采用其它可以用CMOST艺实现的器件来代替一般的变客二极管,MOS变容管便应运而生了。     

小巧长寿的变容二极管

变容二极管又称“可变电抗二极管”．它利用半导体PN结电容或金属一半导体接触势垒电容随外加反向偏压变化而变化的原理制成,是一种专门作为“压控可变电容器”的特殊晶体二极管。变容二极管通常可替代可变电容器,在现代通信设备及家用电器中做高频调谐、频率自动微调、扫描振荡及相位控制等使用。     

二极管的特性——摘自《从零起步学电子》

当你把二极管以正向偏压方式连接到电路中时,会有电流经过电路。（电池正极与二极管阳极相连,二级管阴极与电源负极相连）。如果我们以反向偏压方式连接二极管,电路中将没有电流通过。     

变容二极管的高速全自动分类仪

<正> 前 言 笔者在文献[1]中介绍了日本国洋电子公司的SM—1018E型变容二极管电容测试、分类仪。最近,该公司推出比SM—1018E型更先进的电容分类仪,其型号为SM—1048B型变容二极管自动分类仪。无锡元件四厂已引进这种分类仪。该分类仪适用于微型或片状化变容二极管的反向电流、反向电压、正向压降、电容、电容比、电容差的测试及电容分类。微型或片状化变容二极管主要为彩电和录像机用C型电调谐器配套。微型或片状化变容二极管包括LT32、LT32A、LT33、LT33A、LSV164、MA334、MA338。微型变容二极管外形为M-204型、为夏普C     

Q频段变容二极管二倍频器设计

采用商用变容二极管MA46H146设计了一款Q频段串联单管二倍频器。通过拟合该变容二极管的电容-电压曲线以补充该二极管技术资料中不完整的模型参数。针对宽带倍频的设计目的,该变容二极管的输入匹配网络采用高低阻抗线低通滤波器与相移传输线实现,输出匹配网络由低插入损耗带通滤波器及相移传输线实现。测试结果与仿真结果吻合,该二倍频器在输入功率为14.5dBm,变容管偏置电压1.2 V时,43～49GHz频段内倍频效率大于12.6%,最高效率34.7%。     

0.2THz宽带非平衡式倍频电路研究

基于四阳极结反向串联型GaAs平面肖特基二极管,设计并实现了0.2 THz宽带非平衡式二次倍频电路。肖特基二极管倒装焊接在75 m石英电路上。在小功率和大功率注入条件下,测试了倍频电路的输出功率和倍频效率。输入功率在10~15 mW时,通过加载正向偏置电压,在210~224 GHz,倍频效率大于3%,在212 GHz处有最高点倍频效率为7.8%。输入功率在48~88 mW时,在自偏压条件下,210~224 GHz带内倍频效率大于3.6%,在214 GHz处测得最大倍频效率为5.7%。固定输出频率为212 GHz,在132 mW功率注入时,自偏压输出功率最大为5.7 mW,加载反向偏置电压为-0.8 V时,输出功率为7.5 mW。     

0.2 THz二倍频器研究

基于六阳极结反向串联型GaAs平面肖特基二极管,设计并实现了0.2 THz大功率二倍频器。肖特基二极管倒装焊接在50m石英电路上。采用电磁场和电路联合设计仿真获得了二倍频器的倍频效率。当入射功率在100 mW时,输出频率在190~225 GHz带内效率大于5%。在小功率（Pin100 mW）和大功率（Pin300 mW）注入条件下,测试了倍频电路的输出功率和倍频效率。在100 mW驱动功率下采用自偏压测试,最大输出功率为14.5 mW@193 GHz,对应倍频效率为14%;在300 mW驱动功率下采用自偏压测试,在188~195 GHz,输出功率大于10 mW,最大输出功率为35 mW@192.8 GHz,对应倍频效率为11%。     

MOCVD生长超突变结GaAs变容管材料

用ＭＯＣＶＤ生长了用于ＧａＡｓ变容二极管的结构材料。分别用ＳｉＨ＿４和ＣＣｌ＿４作为掺杂剂对ＧａＡｓ进行ｎ型和ｐ型掺杂，找到了适合高质量变容管材料的方法．材料用于器件制作，得到了反向击穿电压大于２５Ｖ、电容变化比大于４０的变容管。     

变容二极管调谐体效应振荡器的CAD

本文建立了一种新的 Gunn VCO 的电路模型,计算了 Gunn 管和变容二极管之间的径向盘耦合电容。首次利用谐波平衡法对 Gunn VCO 进行了非线性分析,设计并制作了一 Ka 波段混合集成 Gunn VCO,实验结果与 CAD 结果进行了比较,证明了该种电路模型与分析方法的有效性。此外利用该分析程序研究了Gunn 管和变容二极管之间的耦合与调谐带宽的关系。在分析的基础上,利用线性拟合误差函数作为 Gunn VCO 频率调谐线性度的优化目标函数,对 VCO 的频率调谐特性进行了优化,确定了此种电路在最佳线性调谐时 PN 结幂指数γ的值,从而在理论上对满足线性调谐的变容二极管提出了要求。     

微波PIN二极管倍频器研究

用理想的开关模型对反向并联PIN二极管对的输出频谱和倍频损耗进行分析,与混频二极管倍频器和变容二极管倍频器进行了比较,分析了PIN二极管的倍频机理。对微波PIN二极管倍频器进行了实验研究,得出了有益的结论。研制的S波段和C波段五倍频器倍频损耗分别达到15.4 dB和10.6 dB,而S波段的倍频源相位噪声达到—136 dBc/Hz@10 kHz,具有低噪声性能。     

使用太阳能电池结电容的光控振荡器

在反向偏置模式下以及在膝处电压之前的正向偏置模式下,任何PN结二极管都可用作可变电容器。通常情况下,此类电容器的结点很小,因此其电容也非常小。虽然变容二极管是专为更高的电容设计的,但其适用范围仍然仅限于几百皮法。在某些电路中,太阳能电池也可以用作可变电容器。由于太阳能电池的结尺寸远远大于普通的二极管,因此其电容变化范围要大得多。     

基于TRL的3mm波段变容二极管对建模方法

本文在商用变容二极管的简化电路模型基础上,对非线性肖特基结和周围的无源结构进行了基于石英介质的TRL去嵌入建模分析,在考虑二极管无源区和封装环境各种寄生参量情况下,建立了精确的3mm波段二极管对电路模型.采用TRL算法,通过拟合初始二极管S参数曲线和TRL测试参数确定芯片电路模型中各集总参数元件数值.二极管对在片各项测试结果和基于改进的电路模型仿真结果相吻合.该二极管对电路模型建模方法可应用于毫米波亚毫米波混频倍频电路的准确分析与设计.     

基于石英基片的二毫米频段三倍频器的研制

介绍了一个基于石英基片的二毫米频段三倍频器.采用反向并联变容二极管对结构实现倍频.建立了该二极管管对的等效电路模型并提取了模型参数.设计实现的倍频器输入为K型接头结构,输出为WR-8波导结构.获得的倍频器在输出频率为112.8～118.2 GHz范围内,输出功率大于0 dBm,最大输出功率超过2 dBm,最小倍频损耗为...     

变容二极管射频特性参数的提取

变容二极管的特性参数在仿真电路中是一项重要的参量,低频范围内可以由使用说明书上获得参数值,但将其使用在射频范围内时无法获得变容二极管准确的射频参数值。这里基于微波网络转移矩阵级联的理论,自制了一个用于变容二极管射频特性参数提取的平台。同时利用Matlab编程计算,经过校验后确保了平台的可行性。最后利用自制的测试平台对一款变容二极管进行了射频特性参数的提取,方法简单,可行性较强,对其他的研究工作具有一定的参考意义。     

W波段功率合成六倍频源

通过倍频方法和功率合成方法设计了W波段六倍频源,将Ku或K波段信号倍频至W波段。信号经过Ka波段二倍频、巴仑、有源放大后,输出两路信号功率约为25 dBm,以此推动变容肖特基二极管进行三倍频,并进行功率合成输出。为了抑制偶次谐波和提高输出功率,二极管使用了反向并联平衡电路结构。该六倍频源在90-115 GHz 输出范围内输出功率大于12 dBm、最大输出功率为13.8 dBm、功率平坦度为1.2 dB。该模块提出了W波段源的产生方法,为今后设计W波段TR组件发射源提供了参考价值。     

连续波输出功率111.27 mW的G波段四端口平衡式倍频器

利用新颖的四端口平衡式二倍频原型,开发了215~230 GHz 频段的肖特基变容管倍频器,并具备更加优秀的变频效率和功率容量。同时,所提出的倍频架构能够实现奇次谐波和四次谐波的本征抑制,并且其中采用的二极管管结数量相对于传统平衡倍频结构提升了两倍。因此,这种四端口倍频电路可以实现更好的转换效率和双倍的功率处理能力。在室温下,当输入功率为196 ~ 340 mW 时,该倍频器具有约39.5% 的峰值转换效率（@218 GHz） ,即使在较高的频率下,该倍频器也被证明是高功率太赫兹波信号产生的理想解决方案。     

基于Matlab对Spice二极管特性受温度影响的研究

为了对Spice程序下的二极管模型的伏安特性和等效电容受温度变化的影响进行研究,在此以软件Matlab的仿真环境为基础,Spice二极管物理模型D1N4002为研究对象,在仿真软件Matlab中编写程序代码,建立了二极管模型D1N4002的伏安特性和等效电容的函数模型,绘制出不同温度下二极管伏安特性和等效电容的曲线,并结合仿真曲线对由温度变化产生的影响进行分析,得出了温度对二板管模型在反向击穿和正向导通状态下的伏安特性及等效电容有明显的影响这一结论。该研究方法以一个新颖的视角,运用Matlab构造特性函数,以温度为变量,研究了Spice二极管模型的特性,同时也为其他更加复杂的半导体器件特性的研究打下了基础。     

基于平面肖特基二极管的220 GHz二倍频器

介绍了一个基于平面肖特基二极管的220 GHz倍频器。该倍频器工作在室温下,结构简单。为了实现倍频,将一个具有4个反向串联肖特基结的变容二极管安置在石英基片上,直流偏置通过一个石英微带构成的低通滤波器加到二极管上。所有的石英电路基片都用导电胶粘接在波导腔体上,波导腔体是E面剖分的,表面镀金。220 GHz倍频器的测试结果表明,在选择合适的偏置电阻时,该倍频器具有15 mW的输出功率和5%的效率。在213~230 GHz频段,二倍频器的输出功率均在10 mW以上,且带内的功率波动非常小。