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Was ist eine Diode?

Hochfrequenz-Dioden (PIN-Dioden): Struktur und Funktionen

Struktur Symbol Anwendungen・ Merkmale
Abbildung - Struktur der Hochfrequenzdiode Abbildung - Symbol der Hochfrequenzdiode
  • Hochfrequenzschaltung→Geeignet für Mobiltelefone usw.
  • Regelwiderstandselement für AGC(*) und Abschwächungsschaltkreise
    *: Automatic Gain Control, automatischer Verstärkungsregler
  • Die (interne) Diodenkapazität (Ct) ist sehr gering

Ein l-Typ-Halbleiter mit hohem Widerstand wird verwendet, um eine deutlich niedrigere Diodenkapazität zu erlangen (Ct). Demzufolge fungieren PIN-Dioden als Regelwiderstand mit Durchlassspannung und verhalten sich wie ein Kondensator mit Sperrvorspannung. Hochfrequenzmerkmale (niedrige Kapazität führt zu minimalen Auswirkungen von Signalleitungen) ermöglichen so die Verwendung als Regelwiderstandselemente in einem breiten Spektrum von Anwendungen. Dazu gehören Abschwächer, Hochfrequenzsignalschalter (z. B. Mobiltelefone, für die eine Antenne erforderlich ist) und AGC-Schaltkreise.

Durchlassspannung Sperrspannung
Abbildung - Durchlassspannung→Aufladungâ†'Verminderter Widerstand Abbildung - Sperrspannung→Eine elektrisch neutrale Übergangsschicht wird durch Füllen der intrinsischen Schicht, die zwischen P- und N-Schichten erstellt wird, mit Ladungsträgern (Löchern und Elektronen) geformt.
Variabler Widerstand mit DurchlassspannungSchaltbildsymbol - Variabler Widerstand Kondensator mit SperrvorspannungSchaltbildsymbol - Kondensator
Was ist die Diodenkapazit (Ct)?

Die Größe der internen Aufladung beim Bereitstellen einer Sperrvorspannung wird Diodenkapazität genannt (Ct). Eine elektrisch neutrale Übergangsschicht wird durch Füllen der intrinsischen Schicht, die zwischen P- und N-Schichten erstellt wird, mit Ladungsträgern (Löchern und Elektronen) geformt. Die Übergangsschicht fungiert als parasitärer Kondensator, dessen Kapazität proportional zum Bereich der PN-Sperrschicht und umgekehrt proportional zum Abstand (d) ist. Der Abstand wird durch die Konzentration von P- und N-Schichten bestimmt. Das Anlegen von Spannung an die Diode führt zu einer vergrößerten Übergangsschicht und zu einer verminderten Ct. Die erforderliche Ct variiert je nach Anwendung.

[Anlegen einer Sperrspannung]

Abbildung - Sperrvorspannung: Eine elektrisch neutrale Übergangsschicht wird durch Füllen der intrinsischen Schicht, die zwischen P- und N-Schichten erstellt wird, mit Ladungsträgern (Löchern und Elektronen) geformt.
Abbildung - Kapazitätsberechnung
Hauptaspekte
  • Je breiter die Übergangsschicht (und je größer der Abstand), desto niedriger die Kapazität Ct.
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