射頻電路理論與技術(shù)-Lectrue (固態(tài)有源元件2)

1、1南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系2.2.1 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 肖特基勢(shì)壘二極管是利用肖特基勢(shì)壘二極管是利用金屬與半導(dǎo)體接觸形成肖特基金屬與半導(dǎo)體接觸形成肖特基勢(shì)壘勢(shì)壘而構(gòu)成的一種微波二極管，它對(duì)外主要體現(xiàn)出而構(gòu)成的一種微波二極管，它對(duì)外主要體現(xiàn)出非線性電非線性電阻特性阻特性，是構(gòu)成微波阻性混頻器、檢波器、低噪聲參量放大，是構(gòu)成微波阻性混頻器、檢波器、低噪聲參量放大器、限幅器和微波開(kāi)關(guān)等的核心元件。器、限幅器和微波開(kāi)關(guān)等的核心元件。本節(jié)介紹肖特基勢(shì)壘本節(jié)介紹肖特基勢(shì)壘二極管的結(jié)構(gòu)、等效電路、伏安特性和特性參量。二極管的結(jié)構(gòu)、等效電路、伏安特性和特性參量。 2. 2 肖特基

2、勢(shì)壘二極管肖特基勢(shì)壘二極管 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體半導(dǎo)體外延層外延層點(diǎn)接觸點(diǎn)接觸半導(dǎo)體半導(dǎo)體外延層外延層面結(jié)合面結(jié)合氧化層氧化層金屬鉬金屬鉬金金金絲金絲兩種肖特基勢(shì)壘二極管結(jié)構(gòu)兩種肖特基勢(shì)壘二極管結(jié)構(gòu)金屬觸絲金屬觸絲歐姆接觸金歐姆接觸金屬屬2南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系肖特基勢(shì)壘二極管點(diǎn)接觸二極管點(diǎn)接觸二極管和和肖特基表面勢(shì)壘二極管（簡(jiǎn)稱(chēng)肖特基勢(shì)壘二極管）肖特基表面勢(shì)壘二極管（簡(jiǎn)稱(chēng)肖特基勢(shì)壘二極管） 后者性能優(yōu)于前者，原因是：后者性能優(yōu)于前者，原因是： 點(diǎn)接觸管表面不易清潔，針點(diǎn)壓力會(huì)造成半導(dǎo)體表面畸變，點(diǎn)接觸管表面不易清潔，針點(diǎn)壓力會(huì)造成半導(dǎo)

3、體表面畸變， 因而其接觸勢(shì)壘不是理想的肖特基勢(shì)壘，受到機(jī)械震動(dòng)時(shí)還因而其接觸勢(shì)壘不是理想的肖特基勢(shì)壘，受到機(jī)械震動(dòng)時(shí)還 會(huì)產(chǎn)生顫抖噪聲。但面結(jié)合型管子金半接觸界面比較平整，會(huì)產(chǎn)生顫抖噪聲。但面結(jié)合型管子金半接觸界面比較平整， 不暴露而較易清潔，其接觸勢(shì)壘幾乎是理想的肖特基勢(shì)壘。不暴露而較易清潔，其接觸勢(shì)壘幾乎是理想的肖特基勢(shì)壘。 不同的點(diǎn)接觸管子生產(chǎn)時(shí)壓接壓力不同，使肖特基結(jié)的直徑不同的點(diǎn)接觸管子生產(chǎn)時(shí)壓接壓力不同，使肖特基結(jié)的直徑 不同，因此性能一致性差，可靠性也差。但面結(jié)合型管子由不同，因此性能一致性差，可靠性也差。但面結(jié)合型管子由 于采用平面工藝，因此管子性能穩(wěn)定、一致性好、不易損壞。于

4、采用平面工藝，因此管子性能穩(wěn)定、一致性好、不易損壞。 點(diǎn)接觸型和面結(jié)合型二極管的典型封裝結(jié)構(gòu)可采用炮彈式、同軸式、微帶式等。肖特基勢(shì)壘二極管還有其它一些變形：如將點(diǎn)接觸和平面工藝優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)的觸須式肖特基勢(shì)壘二極管，取消管殼、靠加厚的引線來(lái)支撐的梁式引線肖特基勢(shì)壘二極管等。 3南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系肖特基勢(shì)壘二極管2.2.2 等效電路等效電路 稱(chēng)為二極管的非線性結(jié)電阻，是阻稱(chēng)為二極管的非線性結(jié)電阻，是阻性二極管的核心等效元件。性二極管的核心等效元件。 隨著加于二隨著加于二極管上的偏壓改變，正向時(shí)約為幾個(gè)歐姆，極管上的偏壓改變，正向時(shí)約為幾個(gè)歐姆，反向時(shí)可

5、達(dá)兆歐量級(jí)。反向時(shí)可達(dá)兆歐量級(jí)。 肖特基勢(shì)壘二極管等效電路肖特基勢(shì)壘二極管等效電路sLjRjCsRpCjRjR 稱(chēng)為二極管的非線性結(jié)電容，由于稱(chēng)為二極管的非線性結(jié)電容，由于金半結(jié)管子不存在擴(kuò)散電容，故這一電容金半結(jié)管子不存在擴(kuò)散電容，故這一電容就是金半結(jié)的勢(shì)壘電容，其數(shù)值在百分之就是金半結(jié)的勢(shì)壘電容，其數(shù)值在百分之幾到一個(gè)皮法（幾到一個(gè)皮法（pFpF）之間。）之間。 jC 稱(chēng)為半導(dǎo)體的體電阻，又叫串聯(lián)電阻。稱(chēng)為半導(dǎo)體的體電阻，又叫串聯(lián)電阻。點(diǎn)接觸型管子的值約在十到幾十歐姆，而點(diǎn)接觸型管子的值約在十到幾十歐姆，而面結(jié)合型管子的值約為幾歐姆。面結(jié)合型管子的值約為幾歐姆。 sR 引線電感，約為一至幾

6、個(gè)納亨引線電感，約為一至幾個(gè)納亨 。sL 管殼電容，約為幾分之一皮法管殼電容，約為幾分之一皮法 。pC肖特基二極管電路符號(hào)肖特基二極管電路符號(hào)4南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系肖特基勢(shì)壘二極管2.2.3 伏安特性伏安特性 當(dāng)勢(shì)壘是理想的肖特基勢(shì)壘時(shí)，當(dāng)勢(shì)壘是理想的肖特基勢(shì)壘時(shí)， ，當(dāng)勢(shì)壘不理想時(shí)，當(dāng)勢(shì)壘不理想時(shí)， 。對(duì)點(diǎn)。對(duì)點(diǎn)接觸型管子來(lái)說(shuō)，通常接觸型管子來(lái)說(shuō)，通常 ，而面結(jié)合型管子，而面結(jié)合型管子 。 1expkTqVIVfIsn1n1n4 . 1n1 . 105. 1nnkTq1n1expVIIs肖特基勢(shì)壘二極管電壓電流特性肖特基勢(shì)壘二極管電壓電流特性0IV5

7、南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系肖特基勢(shì)壘二極管 二極管兩端的外加偏壓由兩部分構(gòu)成：直流偏壓和交流時(shí)變偏壓二極管兩端的外加偏壓由兩部分構(gòu)成：直流偏壓和交流時(shí)變偏壓（可稱(chēng)為本振電壓）（可稱(chēng)為本振電壓）, ,為：為： tVVtvLLdccos 1cosexptVVIvftiLLdcs肖特基勢(shì)壘二極管時(shí)變電流波形肖特基勢(shì)壘二極管時(shí)變電流波形00IVdcV tvt tit6南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系肖特基勢(shì)壘二極管定義二極管的時(shí)變電導(dǎo)為定義二極管的時(shí)變電導(dǎo)為: : tVVfvfdvditgLLdctVVvLLdccoscos 1cose

8、xptVVItiItitgLLdcss肖特基勢(shì)壘二極管時(shí)變電導(dǎo)波形肖特基勢(shì)壘二極管時(shí)變電導(dǎo)波形00gdcVV tvt tgt 表明當(dāng)交流偏壓隨時(shí)間作表明當(dāng)交流偏壓隨時(shí)間作周期性變化時(shí)，瞬時(shí)電導(dǎo)也隨周期性變化時(shí)，瞬時(shí)電導(dǎo)也隨時(shí)間作周期性變化。時(shí)間作周期性變化。 7南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系肖特基勢(shì)壘二極管 1cosexptVVIvftiLLdcs sLLLLLdcsnLndcItVJtVJVJVIntnIIti2cos2cos2expcos22101直流分量和相應(yīng)于交流偏壓的各次諧波電流振幅系數(shù)為：直流分量和相應(yīng)于交流偏壓的各次諧波電流振幅系數(shù)為：Ldcsdc

9、VJVII0expLndcsnVJVIIexp交流偏壓激勵(lì)的基波電流振幅交流偏壓激勵(lì)的基波電流振幅 為：為：LII 1 LdcsLVJVII1exp2根據(jù)貝塞爾函數(shù)的大宗量近似式，當(dāng)根據(jù)貝塞爾函數(shù)的大宗量近似式，當(dāng) 較大時(shí)可求得較大時(shí)可求得: : LVLLdcsdcVVVII2expdcLII28南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系肖特基勢(shì)壘二極管交流偏壓功率為交流偏壓功率為 : : LdcLLLVIVIP21二極管對(duì)交流偏壓源所呈現(xiàn)的電導(dǎo)為：二極管對(duì)交流偏壓源所呈現(xiàn)的電導(dǎo)為： LdcLLLVIVIG22.2.4 特性參量特性參量 截止頻率截止頻率cf 當(dāng)外加電壓角頻

10、率為當(dāng)外加電壓角頻率為 ，使得，使得 時(shí)，時(shí)，高頻信號(hào)在高頻信號(hào)在 上的損耗為上的損耗為3dB3dB，二極管已經(jīng)不能良，二極管已經(jīng)不能良好工作。定義這時(shí)對(duì)應(yīng)的外加信號(hào)頻率好工作。定義這時(shí)對(duì)應(yīng)的外加信號(hào)頻率 為肖特為肖特基勢(shì)壘二極管的截止頻率：基勢(shì)壘二極管的截止頻率： cjcsCR1sRcf0212jsccCRf9南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系肖特基勢(shì)壘二極管 噪聲比噪聲比 噪聲比定義為二極管的噪聲功率與相噪聲比定義為二極管的噪聲功率與相同電阻熱噪聲功率的比值。同電阻熱噪聲功率的比值。 dt肖特基勢(shì)壘二極管肖特基勢(shì)壘二極管噪聲等效電路噪聲等效電路2nidg噪聲來(lái)源

11、噪聲來(lái)源 載流子的散粒噪聲載流子的散粒噪聲 串聯(lián)電阻的熱噪聲串聯(lián)電阻的熱噪聲 取決于表面情況的閃爍噪聲取決于表面情況的閃爍噪聲 噪聲發(fā)生器的均方值為噪聲發(fā)生器的均方值為: : qIBin22噪聲發(fā)生器內(nèi)導(dǎo)為二極管小信號(hào)電導(dǎo)：噪聲發(fā)生器內(nèi)導(dǎo)為二極管小信號(hào)電導(dǎo)： sjdIInkTqRdVdIg1nkTqIgd10南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系散粒噪聲的資用功率為：散粒噪聲的資用功率為： kTBngiNdna242等效電阻在室溫下的熱噪聲資用功率為等效電阻在室溫下的熱噪聲資用功率為 ，因此二極管的噪聲比為：，因此二極管的噪聲比為： BkT0002 TTnBkTNtad

12、當(dāng)二極管溫度當(dāng)二極管溫度 時(shí)：時(shí)： 0TT 2ntd 由于對(duì)于理想肖特基勢(shì)壘由于對(duì)于理想肖特基勢(shì)壘 ，則，則 ?？紤]到其它各種因素，。考慮到其它各種因素，可認(rèn)為可認(rèn)為 。實(shí)際上對(duì)于性能較好的管子。實(shí)際上對(duì)于性能較好的管子 ，較差的可能達(dá)到，較差的可能達(dá)到 。 1n21dt1dt2 . 1dt2dt肖特基勢(shì)壘二極管11南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系2.3.1 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 由于由于PNPN結(jié)上空間電荷層的存在，將會(huì)出現(xiàn)結(jié)電容（主要是勢(shì)結(jié)上空間電荷層的存在，將會(huì)出現(xiàn)結(jié)電容（主要是勢(shì)壘電容），這部分結(jié)電容將隨著加于壘電容），這部分結(jié)電容將隨著加于PNPN結(jié)上的外電壓改變，

13、利用結(jié)上的外電壓改變，利用這一特性構(gòu)造了這一特性構(gòu)造了變?nèi)荻O管變?nèi)荻O管。它可作為非線性可變電抗應(yīng)用，構(gòu)它可作為非線性可變電抗應(yīng)用，構(gòu)成參量放大器、參量變頻器、參量倍頻器（諧波發(fā)生器）、可變成參量放大器、參量變頻器、參量倍頻器（諧波發(fā)生器）、可變衰減或調(diào)制器等。衰減或調(diào)制器等。 2. 3 變?nèi)荻O管變?nèi)荻O管 兩種兩種PNPN結(jié)二極管結(jié)構(gòu)結(jié)二極管結(jié)構(gòu)N+N+襯底襯底N N層層氧化層氧化層金屬金屬歐姆接觸金屬歐姆接觸金屬P P層層N+N+襯底襯底N N層層氧化層氧化層金屬金屬歐姆接觸金屬歐姆接觸金屬P P層層平面型結(jié)構(gòu)平面型結(jié)構(gòu)臺(tái)式型結(jié)構(gòu)臺(tái)式型結(jié)構(gòu)12南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院

14、通通信信工工程程系系 是外加電壓的函數(shù)，在反偏壓下可是外加電壓的函數(shù)，在反偏壓下可達(dá)兆歐量級(jí)。達(dá)兆歐量級(jí)。 變?nèi)荻O管2.3.2 等效電路等效電路PN結(jié)二極管等效電路結(jié)二極管等效電路sLjRjCsRpC 在零偏壓下，在零偏壓下， 值約為值約為0.1-1.0pF 0.1-1.0pF 。 jR) 0(jC 引線電感，通常小于引線電感，通常小于1nH1nH。sL 管殼電容，通常小于管殼電容，通常小于1pF1pF。 pC 通常為通常為1 15 5 ，也應(yīng)該是外加電壓，也應(yīng)該是外加電壓的函數(shù)，由于其值很小，可近似認(rèn)為是常的函數(shù)，由于其值很小，可近似認(rèn)為是常量。量。 sR變?nèi)莨茈娐贩?hào)變?nèi)莨茈娐贩?hào)13南

15、南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系變?nèi)荻O管2.3.3 特性特性重?fù)诫s突變重?fù)诫s突變P PN N結(jié)的勢(shì)壘電容可表示為：結(jié)的勢(shì)壘電容可表示為： 2100012tDrrrtVNqAAC可認(rèn)為此電容即是結(jié)電容，對(duì)應(yīng)結(jié)上的電壓可認(rèn)為此電容即是結(jié)電容，對(duì)應(yīng)結(jié)上的電壓 VVt 21212100210010 122VCVqNAVqNAVCjrDrrDrj考慮到緩變結(jié)或其它一些特殊結(jié)類(lèi)型，結(jié)電容值可統(tǒng)一表示為：考慮到緩變結(jié)或其它一些特殊結(jié)類(lèi)型，結(jié)電容值可統(tǒng)一表示為： mjjVCVC10 m稱(chēng)為結(jié)電容非線性系數(shù)，它的大小取決于半稱(chēng)為結(jié)電容非線性系數(shù)，它的大小取決于半導(dǎo)體中摻雜濃度的分布

16、狀態(tài)，反映了電容隨外加導(dǎo)體中摻雜濃度的分布狀態(tài)，反映了電容隨外加電壓變化的快慢。電壓變化的快慢。 14南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系變?nèi)荻O管對(duì)于突變對(duì)于突變PN結(jié)，結(jié)， ，電容變化較快；，電容變化較快； 21m對(duì)于線性緩變結(jié)，對(duì)于線性緩變結(jié)， 31m變?nèi)莨茈妷弘娙萏匦宰內(nèi)莨茈妷弘娙萏匦?BVVjC 0jCminC 管子一般工作于反偏狀態(tài)，反偏壓的絕管子一般工作于反偏狀態(tài)，反偏壓的絕對(duì)值越大，結(jié)電容值越小。對(duì)值越大，結(jié)電容值越小。 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，稱(chēng)為超突變結(jié)，其電容時(shí)，稱(chēng)為超突變結(jié)，其電容在某一反偏壓范圍內(nèi)隨電壓變化很陡，一在某一反偏壓范圍內(nèi)隨電壓變化很陡，一般可用

17、于電調(diào)諧器件；般可用于電調(diào)諧器件； 65 . 0m當(dāng)當(dāng) 時(shí)，由于結(jié)電容與偏壓平方成反比，由結(jié)電容構(gòu)成的調(diào)諧時(shí)，由于結(jié)電容與偏壓平方成反比，由結(jié)電容構(gòu)成的調(diào)諧回路的諧振頻率與偏壓成線性關(guān)系，有利于壓控振蕩器實(shí)現(xiàn)線性調(diào)頻?；芈返闹C振頻率與偏壓成線性關(guān)系，有利于壓控振蕩器實(shí)現(xiàn)線性調(diào)頻。 2m當(dāng)當(dāng) 時(shí)，近似可認(rèn)為時(shí)，近似可認(rèn)為 ，結(jié)電容近似不變，稱(chēng)，結(jié)電容近似不變，稱(chēng)為階躍恢復(fù)結(jié)。為階躍恢復(fù)結(jié)。 301151m0m15南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系變?nèi)荻O管變?nèi)莨艿墓ぷ麟妷合拗圃谧內(nèi)莨艿墓ぷ麟妷合拗圃?和和 之間，即：之間，即： BVVVB當(dāng)變?nèi)莨芡瑫r(shí)加上直流負(fù)偏壓和交

18、流時(shí)變偏壓，即：當(dāng)變?nèi)莨芡瑫r(shí)加上直流負(fù)偏壓和交流時(shí)變偏壓，即： tVVtvPPdccos tVtvPPPcos為泵浦電壓為泵浦電壓 mPdcjmPPdcjjtpVCtVVCtCcos1cos10 mdcjdcjVCVC10dcPVVp 時(shí)的工作狀態(tài)稱(chēng)之為滿(mǎn)泵工作狀態(tài)或滿(mǎn)泵激勵(lì)狀態(tài)，時(shí)的工作狀態(tài)稱(chēng)之為滿(mǎn)泵工作狀態(tài)或滿(mǎn)泵激勵(lì)狀態(tài)， 稱(chēng)為欠泵工作狀態(tài)會(huì)欠泵激勵(lì)狀態(tài)，稱(chēng)為欠泵工作狀態(tài)會(huì)欠泵激勵(lì)狀態(tài)， 稱(chēng)為過(guò)泵工作狀態(tài)或過(guò)泵激勵(lì)狀態(tài)。稱(chēng)為過(guò)泵工作狀態(tài)或過(guò)泵激勵(lì)狀態(tài)。 1p1p1p16南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系變?nèi)荻O管時(shí)變電容隨泵浦電壓周期變化波形時(shí)變電容隨泵浦電壓周

19、期變化波形00 tCjtjCVdcVBV tvt是周期為泵頻是周期為泵頻 的周期函數(shù)的周期函數(shù), ,可以用傅立葉級(jí)數(shù)展開(kāi)為：可以用傅立葉級(jí)數(shù)展開(kāi)為： P ntjncnntjnnjPPeCeCtC0 tdetCCPtjnjnP21*nnCC0CCncndcjVCC 017南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系變?nèi)荻O管1C稱(chēng)為基波電容，它是基波幅度的一半稱(chēng)為基波電容，它是基波幅度的一半; ; cn稱(chēng)為稱(chēng)為n n次諧波電容調(diào)制系數(shù)、參量激勵(lì)系數(shù)或泵浦系數(shù)，是表示變次諧波電容調(diào)制系數(shù)、參量激勵(lì)系數(shù)或泵浦系數(shù)，是表示變?nèi)莨茉诮涣骷?lì)下非線性特性的一個(gè)重要參量。容管在交流激勵(lì)下非

20、線性特性的一個(gè)重要參量。 mdcjjxVCtC 1求得求得 和和 0Ccn 曲線曲線0 01.61.61.01.01.01.0突變結(jié)突變結(jié)線性結(jié)線性結(jié) 曲線曲線0 00.50.50 01.01.0突變結(jié)突變結(jié)線性結(jié)線性結(jié)dcjVCC0011CCcpppVCCdcj0pCCc01118南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系變?nèi)荻O管分析變?nèi)莨芴匦詴r(shí)，有時(shí)也使用分析變?nèi)莨芴匦詴r(shí)，有時(shí)也使用“倒電容倒電容” ” 來(lái)表征特性：來(lái)表征特性： tSj mPdcjjjtpVStCtScos11dcjdcjVCVS1靜態(tài)工作點(diǎn)倒電容：靜態(tài)工作點(diǎn)倒電容： ntjnsnntjnnjPPeS

21、eStS0 dcjVCC 00011CVCVSSdcjdcj0SSnsn101011scSSCC19南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系變?nèi)荻O管2.3.4 特性參量特性參量 表征變?nèi)莨芴匦缘奶匦詤⒘砍饲懊嬉呀?jīng)介紹過(guò)的相對(duì)泵幅、表征變?nèi)莨芴匦缘奶匦詤⒘砍饲懊嬉呀?jīng)介紹過(guò)的相對(duì)泵幅、電容（電彈）調(diào)制系數(shù)等以外，還有靜態(tài)品質(zhì)因數(shù)和截止頻率，以電容（電彈）調(diào)制系數(shù)等以外，還有靜態(tài)品質(zhì)因數(shù)和截止頻率，以及動(dòng)態(tài)品質(zhì)因數(shù)和截止頻率。及動(dòng)態(tài)品質(zhì)因數(shù)和截止頻率。 靜態(tài)品質(zhì)因素靜態(tài)品質(zhì)因素dcVQsdcjsdcjdcRVfCRVCVQ211 它表征變?nèi)莨軆?chǔ)存交流能量與消耗能量之比，越

22、高說(shuō)明管子損它表征變?nèi)莨軆?chǔ)存交流能量與消耗能量之比，越高說(shuō)明管子損耗越小。當(dāng)偏壓一定時(shí)，結(jié)電容值一定，工作頻率越高，就越低。耗越小。當(dāng)偏壓一定時(shí)，結(jié)電容值一定，工作頻率越高，就越低。 20南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系變?nèi)荻O管 靜態(tài)截止頻率靜態(tài)截止頻率定義當(dāng)頻率升高使得定義當(dāng)頻率升高使得 的頻率為變?nèi)莨茉谥绷髌珘旱念l率為變?nèi)莨茉谥绷髌珘?下的下的截止頻率截止頻率 dccVf1dcVQdcVdccVfsdcjdccRVCVf21 上述兩個(gè)參量是當(dāng)變?nèi)莨軆H有直流偏壓作用時(shí)性能的表征，故上述兩個(gè)參量是當(dāng)變?nèi)莨軆H有直流偏壓作用時(shí)性能的表征，故稱(chēng)為靜態(tài)參量。由于結(jié)電容是

23、偏壓的函數(shù)，因此一般以零偏壓時(shí)的稱(chēng)為靜態(tài)參量。由于結(jié)電容是偏壓的函數(shù)，因此一般以零偏壓時(shí)的 及及 作為比較管子的參數(shù)指標(biāo)。另外一般規(guī)定在反向擊穿電作為比較管子的參數(shù)指標(biāo)。另外一般規(guī)定在反向擊穿電壓時(shí)的截止頻率為額定截止頻率：壓時(shí)的截止頻率為額定截止頻率： 0Q 0cfsBcRCVfmin2121南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系 動(dòng)態(tài)品質(zhì)因數(shù)動(dòng)態(tài)品質(zhì)因數(shù) 下面兩個(gè)參量是在直流偏壓和交流泵浦共同作用下變?nèi)莨芴匦韵旅鎯蓚€(gè)參量是在直流偏壓和交流泵浦共同作用下變?nèi)莨芴匦缘谋碚?，稱(chēng)為動(dòng)態(tài)參量。的表征，稱(chēng)為動(dòng)態(tài)參量。 變?nèi)荻O管 動(dòng)態(tài)截止頻率動(dòng)態(tài)截止頻率 和和 是在直流偏壓和交

24、流泵浦共同作用下變?nèi)莨茈娙莸淖钍窃谥绷髌珘汉徒涣鞅闷止餐饔孟伦內(nèi)莨茈娙莸淖钚『妥畲笾怠Ｐ『妥畲笾怠?minCmaxCdccscVfCCRfmaxmin1121dcssVQRCCSRSQ001122南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系 階躍恢復(fù)二極管，簡(jiǎn)稱(chēng)為階躍管（階躍恢復(fù)二極管，簡(jiǎn)稱(chēng)為階躍管（SRDSRD）。利用階躍管由導(dǎo)）。利用階躍管由導(dǎo)通恢復(fù)到截止的電流突變可以構(gòu)成窄脈沖輸出，也可以利用其豐通恢復(fù)到截止的電流突變可以構(gòu)成窄脈沖輸出，也可以利用其豐富諧波作為梳狀頻譜發(fā)生器或高次倍頻器。富諧波作為梳狀頻譜發(fā)生器或高次倍頻器。 本節(jié)將介紹階躍恢復(fù)二極管的結(jié)構(gòu)、工作原理

25、及特性參量和本節(jié)將介紹階躍恢復(fù)二極管的結(jié)構(gòu)、工作原理及特性參量和等效電路。等效電路。 2. 4 階躍恢復(fù)階躍恢復(fù)二極管二極管 2.4.1 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)階躍管管芯結(jié)構(gòu)與摻雜濃度分布階躍管管芯結(jié)構(gòu)與摻雜濃度分布N+層N層（I層）金屬歐姆接觸金屬P+層氧化層P+ N N+10191015101923南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系2.4.2 工作原理及特性參量工作原理及特性參量 階躍恢復(fù)二極管1. 1. 階躍管特性階躍管特性 301151m0m 00010 CCVCVCjjj階躍管電壓電容特性階躍管電壓電容特性0jCV0CdC 結(jié)電容在反偏時(shí)近似不變，這種結(jié)電容在反偏時(shí)近似

26、不變，這種PNPN結(jié)結(jié)稱(chēng)為階躍恢復(fù)結(jié)，階躍管正是利用了階躍稱(chēng)為階躍恢復(fù)結(jié)，階躍管正是利用了階躍恢復(fù)結(jié)的特征，使得階躍管在反偏時(shí)近似恢復(fù)結(jié)的特征，使得階躍管在反偏時(shí)近似為一個(gè)不變的小電容（處于高阻狀態(tài)，近為一個(gè)不變的小電容（處于高阻狀態(tài)，近似開(kāi)路）。似開(kāi)路）。 當(dāng)其處在正偏時(shí)，當(dāng)其處在正偏時(shí)，P P區(qū)擴(kuò)散到區(qū)擴(kuò)散到N N層的層的空穴由于空穴由于N N層的摻雜濃度低而復(fù)合率低，層的摻雜濃度低而復(fù)合率低，NNNN+ +結(jié)由于濃度不同形成的內(nèi)建電場(chǎng)由結(jié)由于濃度不同形成的內(nèi)建電場(chǎng)由N N+ +指向指向N N方向，阻止空穴向方向，阻止空穴向N N+ +層擴(kuò)散，因而層擴(kuò)散，因而在在N N層中儲(chǔ)存了大量的電荷

27、，形成了較大層中儲(chǔ)存了大量的電荷，形成了較大的擴(kuò)散電容（處于低阻狀態(tài)，近似短路）。的擴(kuò)散電容（處于低阻狀態(tài)，近似短路）。 相當(dāng)于一個(gè)電容開(kāi)關(guān)，也被稱(chēng)相當(dāng)于一個(gè)電容開(kāi)關(guān)，也被稱(chēng)為電荷儲(chǔ)存二極管。為電荷儲(chǔ)存二極管。24南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系階躍恢復(fù)二極管2. 2. 工作原理工作原理 在大信號(hào)交流電壓激勵(lì)下，正是由于階躍管在正偏下有大量的電在大信號(hào)交流電壓激勵(lì)下，正是由于階躍管在正偏下有大量的電荷儲(chǔ)存，使得它實(shí)際上電容的開(kāi)關(guān)狀態(tài)轉(zhuǎn)換并不發(fā)生在外電壓由正半荷儲(chǔ)存，使得它實(shí)際上電容的開(kāi)關(guān)狀態(tài)轉(zhuǎn)換并不發(fā)生在外電壓由正半周到負(fù)半周的轉(zhuǎn)變時(shí)刻。周到負(fù)半周的轉(zhuǎn)變時(shí)刻。 （

28、1 1）大信號(hào)交流電壓正）大信號(hào)交流電壓正半周加在階躍管上半周加在階躍管上 （2 2）信號(hào)電壓進(jìn)入負(fù)半）信號(hào)電壓進(jìn)入負(fù)半周周 （3 3）大信號(hào)交流激勵(lì)電）大信號(hào)交流激勵(lì)電壓的下一個(gè)周期來(lái)臨后壓的下一個(gè)周期來(lái)臨后 25南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系階躍恢復(fù)二極管3.3.與混頻、檢波或高速開(kāi)關(guān)二極管的對(duì)比與混頻、檢波或高速開(kāi)關(guān)二極管的對(duì)比 對(duì)混頻、檢波或高速開(kāi)關(guān)二極管來(lái)說(shuō)，其整流特性要求注入少子的對(duì)混頻、檢波或高速開(kāi)關(guān)二極管來(lái)說(shuō)，其整流特性要求注入少子的壽命要遠(yuǎn)小于信號(hào)周期。當(dāng)加在二極管上的正向電壓逐漸減小時(shí)，少子壽命要遠(yuǎn)小于信號(hào)周期。當(dāng)加在二極管上的正向電壓逐漸減

29、小時(shí)，少子濃度將逐漸減小，注入的少子也將很快復(fù)合掉，所以當(dāng)電壓從正向轉(zhuǎn)為濃度將逐漸減小，注入的少子也將很快復(fù)合掉，所以當(dāng)電壓從正向轉(zhuǎn)為反向時(shí)，幾乎已沒(méi)有多少剩余的尚未來(lái)得及復(fù)合的存儲(chǔ)少子，因此只形反向時(shí)，幾乎已沒(méi)有多少剩余的尚未來(lái)得及復(fù)合的存儲(chǔ)少子，因此只形成很小的反向飽和電流，其開(kāi)關(guān)特性轉(zhuǎn)換幾乎發(fā)生在偏壓由正向轉(zhuǎn)向反成很小的反向飽和電流，其開(kāi)關(guān)特性轉(zhuǎn)換幾乎發(fā)生在偏壓由正向轉(zhuǎn)向反向的同時(shí)。向的同時(shí)。 由于采取了措施增大了階躍管的少子壽命，這時(shí)少子的復(fù)合速度跟由于采取了措施增大了階躍管的少子壽命，這時(shí)少子的復(fù)合速度跟不上交流電壓的變化，當(dāng)電壓從正向轉(zhuǎn)為反向時(shí)，正向注入的儲(chǔ)存電荷不上交流電壓的變化

30、，當(dāng)電壓從正向轉(zhuǎn)為反向時(shí)，正向注入的儲(chǔ)存電荷遠(yuǎn)未復(fù)合完，由勢(shì)壘區(qū)的電場(chǎng)把剩余的儲(chǔ)存少子遠(yuǎn)未復(fù)合完，由勢(shì)壘區(qū)的電場(chǎng)把剩余的儲(chǔ)存少子“吸出吸出”，由此形成較大，由此形成較大的反向電流，直到儲(chǔ)存電荷基本耗盡，反向電流才陡降為反向飽和電流。的反向電流，直到儲(chǔ)存電荷基本耗盡，反向電流才陡降為反向飽和電流。 階躍管在交流負(fù)半周的相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)，仍然處于階躍管在交流負(fù)半周的相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)，仍然處于“導(dǎo)通導(dǎo)通”狀態(tài)，使?fàn)顟B(tài)，使其高頻整流作用失效。管子其高頻整流作用失效。管子“導(dǎo)通導(dǎo)通”與與“截止截止”兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換時(shí)刻不再是兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換時(shí)刻不再是外加電壓從正變負(fù)的時(shí)刻，而是在管子儲(chǔ)存電荷基本清除完的時(shí)刻。外

31、加電壓從正變負(fù)的時(shí)刻，而是在管子儲(chǔ)存電荷基本清除完的時(shí)刻。 26南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系階躍恢復(fù)二極管正弦電壓激勵(lì)下階躍管與檢波管的比較正弦電壓激勵(lì)下階躍管與檢波管的比較000階躍管檢波管 tvStt tit ti27南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系階躍恢復(fù)二極管4. 4. 特性參量特性參量 階躍管的特性參量主要有少數(shù)載流子壽命階躍管的特性參量主要有少數(shù)載流子壽命 、儲(chǔ)存時(shí)間、儲(chǔ)存時(shí)間 、階躍時(shí)間階躍時(shí)間 、反向擊穿電壓、截止頻率、反偏結(jié)電容、品質(zhì)因數(shù)、反向擊穿電壓、截止頻率、反偏結(jié)電容、品質(zhì)因數(shù)和最大耗散功率等。其中對(duì)階躍管

32、工作有特殊意義的是少數(shù)載流子和最大耗散功率等。其中對(duì)階躍管工作有特殊意義的是少數(shù)載流子壽命壽命 與儲(chǔ)存時(shí)間與儲(chǔ)存時(shí)間 和階躍時(shí)間和階躍時(shí)間 。 ststtttt（1 1）少數(shù)載流子壽命）少數(shù)載流子壽命 與儲(chǔ)存時(shí)間與儲(chǔ)存時(shí)間 st 少數(shù)載流子壽命表示少數(shù)載流子由于復(fù)合而減少到原值的少數(shù)載流子壽命表示少數(shù)載流子由于復(fù)合而減少到原值的 所需的時(shí)間。所需的時(shí)間。 e1的值越大，意味著儲(chǔ)存電荷越多，反向電流的幅值就越大。的值越大，意味著儲(chǔ)存電荷越多，反向電流的幅值就越大。 儲(chǔ)存時(shí)間表示存儲(chǔ)電荷清除過(guò)程所需的時(shí)間，即從電流由儲(chǔ)存時(shí)間表示存儲(chǔ)電荷清除過(guò)程所需的時(shí)間，即從電流由正向跳變到反向開(kāi)始，直到二極管儲(chǔ)

33、存電荷大部分被清除，二正向跳變到反向開(kāi)始，直到二極管儲(chǔ)存電荷大部分被清除，二極管上電壓為零時(shí)的時(shí)間。顯然極管上電壓為零時(shí)的時(shí)間。顯然 越長(zhǎng)，越長(zhǎng)， 越大。越大。 st28南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系階躍恢復(fù)二極管（2 2）階躍時(shí)間）階躍時(shí)間 tt 階躍時(shí)間全稱(chēng)為階躍恢復(fù)時(shí)間，表示由反向?qū)顟B(tài)變到階躍時(shí)間全稱(chēng)為階躍恢復(fù)時(shí)間，表示由反向?qū)顟B(tài)變到反向截止?fàn)顟B(tài)所需的過(guò)渡時(shí)間，工程上定義為反向電流由峰值反向截止?fàn)顟B(tài)所需的過(guò)渡時(shí)間，工程上定義為反向電流由峰值的的8080（或（或9090）或下降到峰值的）或下降到峰值的2020（或（或1010）所需的時(shí)間。）所需的時(shí)間

34、。 越小，電流階躍越陡，包含的高次諧波越豐富。理想階越小，電流階躍越陡，包含的高次諧波越豐富。理想階躍管的階躍時(shí)間應(yīng)有躍管的階躍時(shí)間應(yīng)有 ，但實(shí)際上只能達(dá)到幾十微微秒，但實(shí)際上只能達(dá)到幾十微微秒。 0tttt 由于階躍管采用了特殊結(jié)構(gòu)，可以使大量?jī)?chǔ)存電荷有效地由于階躍管采用了特殊結(jié)構(gòu)，可以使大量?jī)?chǔ)存電荷有效地壓縮在很薄地壓縮在很薄地N N層范圍內(nèi)，這樣即加大了少數(shù)載流子壽命，又減層范圍內(nèi)，這樣即加大了少數(shù)載流子壽命，又減小了階躍時(shí)間，使階躍管工作特性良好。但很薄的小了階躍時(shí)間，使階躍管工作特性良好。但很薄的N N層又使階躍層又使階躍管的反向擊穿電壓降低，功率容量變小。管的反向擊穿電壓降低，功率

35、容量變小。 29南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系階躍恢復(fù)二極管2.4.3 等效電路等效電路 階躍管等效電路階躍管等效電路導(dǎo)通期間導(dǎo)通期間截止期間截止期間jRDCsR0CsR0C 階躍管電路符號(hào)階躍管電路符號(hào)實(shí)際上，實(shí)際上，Rs不能忽略，它是導(dǎo)不能忽略，它是導(dǎo)致階躍管存在截止頻率的原因致階躍管存在截止頻率的原因Rj結(jié)電阻，在頻率結(jié)電阻，在頻率高時(shí)可忽略其分流作高時(shí)可忽略其分流作用；用；Cd擴(kuò)散電容擴(kuò)散電容很大很大C0結(jié)電容很小結(jié)電容很小Rj很大可忽略很大可忽略30南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系 PIN PIN二極管是一種在微波控制電路

36、中應(yīng)用非常廣泛的器件，二極管是一種在微波控制電路中應(yīng)用非常廣泛的器件，具有體積小、重量輕、控制快、損耗小、控制功率大等優(yōu)點(diǎn)，具有體積小、重量輕、控制快、損耗小、控制功率大等優(yōu)點(diǎn)，適用于微波開(kāi)關(guān)、限幅器、可變衰減器、移相器等電路。適用于微波開(kāi)關(guān)、限幅器、可變衰減器、移相器等電路。 本節(jié)介紹本節(jié)介紹PINPIN二極管的結(jié)構(gòu)、特性和工作原理。二極管的結(jié)構(gòu)、特性和工作原理。 2. 5 PIN二極管二極管 2.5.1 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) PIN PIN二極管的結(jié)構(gòu)是在重?fù)诫s的二極管的結(jié)構(gòu)是在重?fù)诫s的P P+ +和和N N+ +區(qū)之間加入一個(gè)未摻雜區(qū)之間加入一個(gè)未摻雜的本征層的本征層I I層構(gòu)成的。實(shí)際上不可能真正

37、實(shí)現(xiàn)層構(gòu)成的。實(shí)際上不可能真正實(shí)現(xiàn)I I層，只能使雜質(zhì)含層，只能使雜質(zhì)含量足夠低。量足夠低。中間層是低摻雜的中間層是低摻雜的P P型半導(dǎo)體，稱(chēng)為型半導(dǎo)體，稱(chēng)為P NP N管管中間層是低摻雜的中間層是低摻雜的N N型半導(dǎo)體，稱(chēng)為型半導(dǎo)體，稱(chēng)為P NP N管管 PINPIN管空間電荷區(qū)管空間電荷區(qū)P區(qū)區(qū)I區(qū)區(qū)N區(qū)區(qū)31南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系PIN二極管PIN管管芯結(jié)構(gòu)管管芯結(jié)構(gòu)N層層I層層氧化層氧化層金屬金屬歐姆接觸金屬歐姆接觸金屬P層層N層層I層層氧化層氧化層金屬金屬歐姆接觸金屬歐姆接觸金屬P層層 平面型結(jié)構(gòu)平面型結(jié)構(gòu)臺(tái)式型結(jié)構(gòu)臺(tái)式型結(jié)構(gòu)2.5.2 特性特

38、性 由于擴(kuò)散作用，空穴和電子分別向由于擴(kuò)散作用，空穴和電子分別向I I層擴(kuò)散，然后在層擴(kuò)散，然后在I I層由于復(fù)層由于復(fù)合作用而消失。同時(shí)，在合作用而消失。同時(shí)，在P P層和層和N N層靠近層靠近I I層的邊界，分別建立起帶負(fù)層的邊界，分別建立起帶負(fù)電和帶正電的空間電荷層電和帶正電的空間電荷層( (耗盡層或接觸勢(shì)壘），其電場(chǎng)阻擋空穴和耗盡層或接觸勢(shì)壘），其電場(chǎng)阻擋空穴和電子繼續(xù)向電子繼續(xù)向I I層注入。因此層注入。因此I I層保持本征不導(dǎo)電狀態(tài)，層保持本征不導(dǎo)電狀態(tài)，PINPIN管不能導(dǎo)通，管不能導(dǎo)通，處于高阻狀態(tài)。處于高阻狀態(tài)。 1 1直流與低頻特性直流與低頻特性 （1 1）零偏壓下）零偏壓

39、下 32南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系PIN二極管（2 2）PINPIN管加正向偏壓管加正向偏壓 外加電場(chǎng)方向與勢(shì)壘電場(chǎng)方向相反，勢(shì)壘高度將降低，空間電荷外加電場(chǎng)方向與勢(shì)壘電場(chǎng)方向相反，勢(shì)壘高度將降低，空間電荷層變薄，因而層變薄，因而P P層和層和N N層的空穴和電子將向?qū)拥目昭ê碗娮訉⑾騃 I層注入，并在層注入，并在I I層中因復(fù)合層中因復(fù)合而消失。而消失。 I I層存在大量的數(shù)量相等而符號(hào)相反的載流子，出現(xiàn)了層存在大量的數(shù)量相等而符號(hào)相反的載流子，出現(xiàn)了“等離子體等離子體狀態(tài)狀態(tài)”，也就是導(dǎo)電狀態(tài)，因此宏觀上電流川流不息地流過(guò)，也就是導(dǎo)電狀態(tài)，因此宏觀上電流

40、川流不息地流過(guò)PINPIN管，管，PINPIN管呈現(xiàn)低阻。外加電壓越大，正向電流也越大，電阻是降低的。管呈現(xiàn)低阻。外加電壓越大，正向電流也越大，電阻是降低的。 （3 3）PINPIN管加上反向偏壓管加上反向偏壓 外加電場(chǎng)方向與勢(shì)壘電場(chǎng)方向相同，勢(shì)壘升高，空間電荷層外加電場(chǎng)方向與勢(shì)壘電場(chǎng)方向相同，勢(shì)壘升高，空間電荷層變寬，其不導(dǎo)電程度比零偏壓更甚。變寬，其不導(dǎo)電程度比零偏壓更甚。 如果偏壓是低頻的交變電壓，只要滿(mǎn)足交變電壓周期，如果偏壓是低頻的交變電壓，只要滿(mǎn)足交變電壓周期，I I層層的導(dǎo)電狀態(tài)完全能夠跟隨信號(hào)周期的變化：正半周導(dǎo)通，負(fù)半周的導(dǎo)電狀態(tài)完全能夠跟隨信號(hào)周期的變化：正半周導(dǎo)通，負(fù)半周

41、截止。截止。 33南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系PIN二極管PINPIN管與管與PNPN結(jié)二極管的特性比較：結(jié)二極管的特性比較： 在直流和低頻偏壓下，在直流和低頻偏壓下，PINPIN管同樣具有整流特性，這一點(diǎn)與管同樣具有整流特性，這一點(diǎn)與PNPN結(jié)結(jié)變?nèi)莨芟嗤?。變?nèi)莨芟嗤?由于在由于在P P層和層和N N層之間插入了一層未摻雜的層之間插入了一層未摻雜的I I層，其耗盡層寬度層，其耗盡層寬度加寬了，因此加寬了，因此PINPIN管具有更小的結(jié)電容，并能承受更高的反向擊穿管具有更小的結(jié)電容，并能承受更高的反向擊穿電壓，可處理更大的功率；電壓，可處理更大的功率； 在反

42、偏壓達(dá)到一定程度時(shí)，在反偏壓達(dá)到一定程度時(shí)，I I層完全處于耗盡狀態(tài)，結(jié)電容相層完全處于耗盡狀態(tài)，結(jié)電容相當(dāng)于以當(dāng)于以P P+ +和和N N+ +層為極板的平板電容，由于極板間距不會(huì)隨反偏壓層為極板的平板電容，由于極板間距不會(huì)隨反偏壓增大而再增大了，增大而再增大了，PINPIN管可看作是一個(gè)恒定電容器件。管可看作是一個(gè)恒定電容器件。 34南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系PIN二極管 當(dāng)一個(gè)當(dāng)一個(gè)PINPIN管處在直流（或低頻）電壓與微波電壓共同作用下管處在直流（或低頻）電壓與微波電壓共同作用下時(shí)，其特性將發(fā)生顯著的改變。由于此時(shí)微波信號(hào)周期時(shí)，其特性將發(fā)生顯著的改

43、變。由于此時(shí)微波信號(hào)周期 ，PINPIN管管I I層的導(dǎo)電狀態(tài)已經(jīng)來(lái)不及跟隨微波信號(hào)正負(fù)變化了。層的導(dǎo)電狀態(tài)已經(jīng)來(lái)不及跟隨微波信號(hào)正負(fù)變化了。 2 2微波特性微波特性 （1 1）PINPIN管處在直流（或低頻）正向偏壓下管處在直流（或低頻）正向偏壓下 wTmAI1000CIQ700105大幅度微波信號(hào)：大幅度微波信號(hào)： AI501在微波信號(hào)正半周期間，加在在微波信號(hào)正半周期間，加在PINPIN管上的總偏壓處于正向狀態(tài)，管上的總偏壓處于正向狀態(tài)，這時(shí)這時(shí)PINPIN管是導(dǎo)通和低阻的，大幅度的微波電流將流過(guò)管是導(dǎo)通和低阻的，大幅度的微波電流將流過(guò)PINPIN管。管。 微波信號(hào)頻率為微波信號(hào)頻率為 ： 1000MHzfsTw910CTIQ79111025. 01021502s535南南京京理理工工大大學(xué)學(xué) 電電光光學(xué)學(xué)院院通通信信工工程程系系PIN二極管當(dāng)微波信號(hào)負(fù)半周來(lái)臨了，由于微波信號(hào)幅度很大，這時(shí)加當(dāng)微波信號(hào)負(fù)半周