Варикапы. 
Электротехника, электроника и схемотехника

Полупроводниковый переход (рис. 11.7,6) наряду с резистивными свойствами обладает еще и емкостными. Поэтому в общем случае схема замещения полупроводникового диода (рис. 11.7, в) содержит включенные параллельно резистивный и емкостной элементы (нелинейные). Причем зависимость.

Рис. 11.7. Варикап:

а — условное изображение; б — структура прибора; в — схема замещения; г — вольт-фарадная характеристика (графическое обозначение).

i (u) для нелинейного резистора совпадает с ВАХ диода. Напомним, что емкость как параметр элемента связывает величины приращения накопленного заряда Дq с соответствующим приращением напряжения Дм: С ~ Aq/Au.

Известно, что физические процессы накопления заряда в /з-л-структуре при прямом и обратном напряжениях различны.

Обратное напряжение (рис. 11.7, 6). Резистивное сопротивление при обратном напряжении можно принять равным оо. Поэтому запертый диод уподобляется конденсатору. Его пластинами являются /3-область и «-область, а переход (свободный от подвижных носителей заряда) выполняет функции диэлектрика.

Емкость запертого диода называется барьерной и обозначается С_6ар. Поскольку с ростом обратного напряжения на диоде ширина /з-л-перехода увеличивается (что можно трактовать как раздвижение пластин конденсатора), то барьерная емкость уменьшается. Таким образом, С_Гир зависит от обратного напряжения м_обр и уменьшается с его ростом.

Зависимость С_Гир(м_оГ1р) называется вольт-фарадной характеристикой. Ее качественный вид показан на рис. 11.7, г.

Варикапом называется полупроводниковый прибор, в работе которого используются емкостные свойства полупроводникового перехода при обратном напряжении питания, т. е. его барьерная емкость С_йар Условное изображение варикапа приведено на рис. 11.7, а.

В справочниках приводятся следующие параметры варикапов:

• а) номинальная емкость (соответствующая некоторому обратному напряжению, принятому за номинал) и пределы ее изменения;
• б) максимально допустимое обратное напряжение (во избежание обратного пробоя).

Варикапы применяются, например, для настройки колебательных контуров в радиоаппаратуре.

Прямое напряжение. В общем случае эквивалентная схема /з-л-перехода, а значит, п полупроводникового диода при прямом напряжении должна учитывать как резистивные, так и емкостные свойства. Поскольку при прямых напряжениях процессы перемещения и накопления заряда происходят в основном под действием диффузионных сил, соответствующая емкость называется диффузионной и обозначается как С_Д11фф.

Для медленно протекающих процессов диод можно считать нелинейным резистором. Его ВАХ совпадает с прямой ветвью ВАХ диода. С ростом частоты влияние емкостных свойств становится все более существенным, т. е. диффузионную емкость С_лнфф необходимо учитывать.