Высокочастотные диоды: принцип работы, классификация и применение

Сверхвысокочастотные диоды достигают частот до нескольких десятков ГГц. Они используют разные физические явления и особенности своей структуры для повышения скорости и эффективности.
 

Классификация

Существует множество видов высокочастотных диодов, которые отличаются по различным характеристикам. Например, по назначению они бывают:

• параметрические, ограничительные, детекторные, переключательные, настроечные, смесительные генераторные, умножительные;
• по внутреннему строению они бывают: лавинно-пролётные, с переходом Шоттки или Мотта, p-i-n, точечно-контактные, диоды Ганна;
• по предельной частоте они бывают: от нескольких кГц до нескольких ГГц.

Принцип работы

Высокочастотные диоды работают по принципу p-n-перехода, который пропускает электрический ток только в одну сторону. Если на этот переход подать напряжение, которое быстро меняет своё значение, то переход будет то открыт, то закрыт для тока. Таким образом, из переменного тока получается постоянный ток с определённой величиной и частотой. Этот процесс называется выпрямлением или детектированием сигнала.

Диоды для высоких частот отличаются от обычных несколькими характеристиками. У них:

• низкая ёмкость перехода, которая снижает энергозатраты и увеличивает быстродействие;
• короткое время восстановления обратного сопротивления, которое задаёт минимальную длительность полупериода тока, при которой диод может перейти в закрытое состояние;
• ограниченные предельные значения прямого тока и обратного напряжения, так как при их превышении диод может быть повреждён или перегрет.

Применение

Применяются высокочастотные диоды например, в Санкт-Петербурге для обработки высокочастотных сигналов в разных устройствах и схемах, таких как:

• смесители — для перестройки частоты сигнала;
• детекторы — для измерения амплитуды или фазы сигнала;
• параметрические устройства — для изменения параметров сигнала;
• переключатели и ограничители — для контроля или ограничения амплитуды сигнала;
• умножители и настроечные устройства — для получения кратной частоты или настройки частоты сигнала;
• генераторы — для создания высокочастотного колебательного процесса.

Заключение

Высокочастотные диоды — это полезные элементы для работы с высокочастотными сигналами. Они имеют различную классификацию и принцип работы в зависимости от назначения и конструкции. Они применяются во многих областях электроники и связи.

Источник: ООО «РадиоЭлемент» https://www.radioelementy.ru