Рис. 17. Обратная ветвь ВАХ варикапа.

Зная обратные токи при предельных значениях обратного напряжения, рассчитаем дифференциальное сопротивление p - n перехода в рабочем диапозоне напряжений rp-n :

.

2.6 Максимальная рабочая частота

Рассчитаем максимальную частоту , характеризуемая временем диэлектрической релаксации:

Диапазон рабочих частот варикапов обычно ограничивается уменьшением добротности варикапа при изменении частоты переменного напряжения до значения Нижний предел рабочих частот ограничен постоянной времени перезаряда барьерной ёмкости

Рассчитаем рабочий диапазон частот и найдем его нижнюю границу - постоянную времени перезаряда барьерной ёмкости :

Ф.

Зная, что:

=(1,2…1,5)??max= 1,35*5,72*10-7= 7,7*10-7, то объемное сопротивление базы:

0,01 Ом,

тогда

Рассчитаем минимальную частоту:

.

2.7 Зависимость добротности от частоты

Рассчитаем максимальную добротность Q, которая достигается в диапазоне частот 1…10 МГц:

1,9*105 .

Определим частоту , соответствующую максимальной добротности:

,

.

Рассчитаем зависимость добротности варикапа от частоты по формуле:

.

Данные для построения рисунка13 были взяты из таблицы 4:

Таблица 4. Рассчитанные значения для зависимости добротности варикапа от частоты

Рис. 18. Зависимость добротности варикапа от частоты.

Заключение

В представленной курсовой работе был рассмотрен полупроводниковый прибор: варикап 2B102А, а также его структура и принцип работы. Кроме того, были определены основные параметры и характеристики варикапа.

Концентрация примесей в исходном материале: , площадь p-n перехода варикапа и толщина базы диода представлены в таблице 1. Коэффициент перекрытия по емкости равен

Была определена вольт-фарадная характеристика прибора, иллюстрацию которой можно увидеть на рис. 16. Из графика следует, что чем больше приложенное к варикапу обратное напряжение, тем меньше ёмкость варикапа. Максимальная рабочая частота для данного варикапа .

Для расчета дифференциального сопротивления потребовалось сначала определить обратную ветвь ВАХ варикапа, график которой представлен на рис. 17. Исходя из полученной зависимости .

Также была рассчитана зависимость добротности варикапа от частоты, график которой представлен на рис. 18. По полученной зависимости можно сказать, что на низких частотах добротность варикапа растет с увеличением частоты, а на высоких частотах его добротность с увеличением частоты уменьшается. Максимально возможная добротность варикапа имеет значение 1,9*105.

Список литературы

1. Пасынков В. В., Чиркин Л. К. Полупроводниковые приборы: Учеб. для вузов по спец. ”Полупроводники и диэлектрики” и ”Полупроводниковые и микроэлектронные прибо- ры” -- 4-е изд., перераб. и доп. -- М.: Высш. шк., 1987. -- 479 с.

2. Расчет параметров активных элементов твердотельной электроники. Методические указания по курсовому проектированию / Сост: И.И. Зятьков, О.А. Изумрудов, Л.А. Марасина. Спб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2006. 60с.