外加偏壓時勢壘的變化 LM8364BALMF32

   勢壘區(qū)內只有正負離子,載流子極少,是一個高阻區(qū),稱為耗盡層,所以外加電場幾乎全部降落在這個區(qū)域。加正向偏置時,在勢壘區(qū)亦產生一個電場,但方向和內建電場相反,故總的電場強度減弱,勢壘寬度縮小,電勢能差下降。加反向偏置時,情況正好相反。如圖7.1.3所示。

    圖7,1.3 PN結勢壘隨外加偏壓變化的示意圖

   電容器就是存入電荷和取出電荷的容器。PN結勢壘區(qū)內亦存在電荷,當外加偏壓變化時,引起載流子在勢壘區(qū)的“存入”和“取出”,相當于一個電容,叫PN結電容。PN結電容是外加電壓的函數,即反偏的PN結隨反向電壓的變化,勢壘區(qū)中的電荷量也要相應地變化,這個效應可用勢壘電容Cj來等效,其大小為:

    Κ為常數,它與雜質濃度、PN結面積等因素有關。調整這些因素可以控制勢壘電容q的大小。屁也是常數,它決定于PN結的工藝結構,汔在1/3~3范圍內變化。%為內建電壓,σ為外加電壓,反向偏置時是負值,正向偏置時是正值。對于一個受電壓控制的變容二極管的要求為:具有盡量大的等效電容值;具有盡可能大的電容變化比;電壓與電容的關系盡可能為線性;變容二極管的等效Q值高,即等效損耗電阻小。

    圖7.1.4示出了突變結和超突變結的變容特J跬曲線。由圖可知,突變結的容量較小,但變化比較線性;超突變結的容量較大,但變化不夠勻。變容二極管的等效電路如圖7.1.5所示,其中q為勢壘電容,即電壓控制可變電容。矸是PN結的反向電阻,其大小通常約在幾百千歐以上。r是半導體的材料電阻及引線電阻,Li是引線電感,Cc是封裝雜散電容,這些因素將影響變容二極管的Q值。