甚高频PIN二极管相关知识 (高频二极管用在低频电路中)

PIN二极管又称高频变阻二极管，是一种新型半导体器件。普通二极管就是由一个PN区构成，而PIN二极管则在P、N区之间还有一个被称为I区的本征半导体区(也称本征区)，见图1。在本征区中*电子与空穴数相等，其导电性能由该区半导体材料的电阻率来衡量，其电阻值是比较大的。当PIN管接反向电压时，I区的*电子在外加电场力作用下将向N区运动，I区的空穴向P区运动，并产生内电场。当内电场与外电场场强相等时，上述*电子与空穴停止运动，从而在I区形成耗尽层，且P区与N区正、负电荷数相等，形成结电容，这时的PIN管反向电阻为无穷大。当PIN管接正向电压时，来自P区的空穴与来自N区的电子(通称为载流子)都将进入I区，从而形成了电流。随着进入I区载流子数目的增加，I区呈低阻状态，这样就表现出PIN管正向电阻值随I区载流了浓度变化而变化，这是PIN管的一个重要特性。显然PIN管工作时，必须要给它接正向电压，在这种前提下，如果在PIN管一端接高频交流信号时，这个交流信号就可以通过PIN，其通过的交流电流大小取决于I区的电阻值大小，如果要求通过的交流电流大一些，可以将正向直流偏置电压提高，反之亦然。考虑到PIN管结电容的影响，在同等直流偏置的情况下，通过的交流信号的频率越高，PIN管对交流电的阻碍作用越小。如果将高频交流信号同时接入PIN管两端，也可以调节通过PIN管的直流电流大小来控制PIN管对交流电的衰减程度。因此可用PIN管制造出对交流信号波形几乎无畸变的直流控制衰减器。除此以外，PIN管还广泛用于微波开关、高频信号移相、限幅、功率调制等电路。PIN管主要参数有最高反压(Vr)、最大工作电流(Im)、最高工作频率(fm)、结电容(Ci)、正向导通电阻(Rs)。附表是部分PIN管主要参数，供参考。PIN管的负极色标常为浅绿色，且有多种封装结构形式，比如贴片或圆柱结构、玻壳或塑料封装均有。PIN管的直流工作状态的检测与普通二极管相同，其正向电阻用Rx1k挡测，通常为5—6k，反向电阻为无穷大(∞)。如果测得正向电阻小于1k，反向电阻不是“∞”，则说明该管性能不好，若测得正、反向电阻均为“∞”或均为“0”，说明该管已开路或击穿。

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