变容二极管报告.pdf
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年 季学期研究生课程考核
(读书报告、研究报告)
考 核 科 目: 半 导 体 物 理 器 件
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学生所在学科:
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学 号:
学 生 类 别:
考 核 结 果 阅 卷 人
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一、 实验目的
1. 熟悉变容二极管的工作原理及其调频电路的应用;
2. 培养动手能力、分析问题的能力,能正确设计变容二极管的调频电路,并搭
建电路验证功能并分析变容二极管的工作特性;
3. 了解正弦调频振荡电路的组成及各元件的作用,熟悉变容二极管在调频电路
中所起的作用,并怎样改善变容二极管的调频特性;
4. 增强对半导体物理器件及其应用的认识。
二、 实验仪器
Multisim 电路仿真设计软件、Matlab 数学处理软件、安捷伦示波器、万用表、
安捷伦信号发生器、万能板、面包板、电烙铁、焊锡丝、B910Q06 变容二极管、
2N2222 三极管、其它电子电路元件等。
三、 实验原理
1. 变容二极管特性分析
二极管具有势垒电容,通过改变外加电压可以改变PN 结的空间电荷区宽度,
从而改变二极管势垒电容的大小。变容二极管是根据PN 结的电容随反向电压改
变而变化的原理设计的一种二极管。与普通二极管相比,变容二极管主要通过结
构设计及其特殊工艺等一系列途径突出电容与电压的非线性关系。
C V
变容二极管是一种电压控制可变电抗元件,它的结电容 与反向电压 存
j R
在如下关系:
C
C j 0
j
1
V ()
1 R
V
D
C V 0
式中,VD 为 PN 结的势垒电压(内建电势差); 为 时的结电容;γ
j 0 R
为电容变化系数,它的值随半导体的掺杂浓度和 PN 结的结构不同而异。对于
缓变结, 1/ 3 ;突变结: 1/ 2对于超突变结, 1~ 4 ,最大可达 6 以
C V
上。变容二极管的 - 特性曲线如图 1 所示。由图可知,变容二极管的结电
j R
C V
容 随反向偏压 的增大而减小。
j R
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