变容二极管反向击穿规范

根据数据表上的信息选择变容二极管时，需要仔细评估变容二极管的规格，以确定其性能是否满足其预期使用的电路的需求。

鉴于变容二极管是半导体二极管，许多参数与其他二极管的参数相同。但是，变容二极管的操作还有其他几种独特的规格。

由于变容二极管要求可能是几个相互竞争因素之间的平衡，因此有必要了解规格及其含义。

变容二极管反向击穿规范

反向击穿电压，VB变容二极管是一个重要的规格，因为在某些情况下，可用于驱动这些二极管以提供所需电容范围的电压可能非常高。

电容随着反向偏置的增加而减小，但随着电压的升高，电容的减小会变小。为了达到所需的最小电容和总电容范围，可能需要施加一些相对较高的电压。

变容二极管的典型电压电容曲线

鉴于可能需要施加的高电压，明智的做法是选择变容二极管，该二极管的裕量介于它可能期望的最大电压（即驱动器电路的电源轨电压）和规格数据表中二极管的反向击穿电压之间。通过确保有足够的裕量，电路发生故障的可能性较小。

此外，还必须确保在最大驱动器电压下可以达到最小电容规格。同样，应留出良好的余量，以适应设备之间参数的变化。

二极管通常在几伏左右到20伏或更高的反向偏置下工作。有些甚至可能在高达 60 伏的电压下工作，尽管在范围的高端，电容的变化相对较小。此外，随着二极管电压的增加，可能需要为驱动变容二极管的电路提供特定的电压。

在一些二极管中，有一个发生击穿的尖点，非常类似于齐纳二极管的曲线，这就是发生雪崩击穿的地方。性能较差的二极管将具有更柔和的击穿特性，并且具有这种击穿类型的二极管通常提供较低的性能水平。

变容二极管的典型 IV 特性

反向击穿电压通常在反向电流为10μA的点处测量。由于变容二极管通常由高阻抗源驱动，因此该限制是非常可接受的。

选择变容二极管时，反向击穿电压参数VB很重要，二极管不应运行得太接近最大值。明智的做法是选择具有最大反向电压的二极管，该二极管比将施加的最大电压至少大 5 伏。建议使用更大的余量，因为这将提高可靠性。

变容二极管反向电流规格

反向电流，IR，是衡量二极管基本性能的另一种指标。如果漏电流上升过高，则会影响驱动电路，而驱动电路通常是高阻抗。它还将降低大多数二极管所在的调谐电路的Q值。

电容范围和电容比规格

变容二极管的实际电容范围取决于许多因素：结的面积;给定电压的耗尽区宽度等。

研究发现，变容二极管中耗尽区的厚度与其两端反向电压的平方根成正比。除此之外，变容二极管的电容与耗尽区的厚度成反比。由此可以看出，变容二极管的电容与其两端电压的平方根成反比。

二极管通常以大约几伏特到20伏特或更高的反向偏置工作。有些甚至可能在高达 60 伏的电压下工作，尽管在范围的高端，电容的变化相对较小。

变容二极管的关键参数之一是电容比。这通常以 Cx / Cy 的形式表示，其中 x 和 y 是接近可以测量电容变化的范围末端的两个电压。

对于 2 到 20 伏之间的变化，突变二极管的电容变化比可能为 2.5 比 3，而超突变二极管可能是这个比例的两倍，例如 6。

但是，仍然有必要查阅特定二极管的曲线，以确保它将在将要施加的电压上提供所需的电容变化。值得记住的是，可获得的电容值会存在分布，这必须包含在最终电路的任何计算中。

最大操作频率规格

有许多项目限制了任何变容二极管的工作频率。二极管的最小电容显然是一个限制因素。如果谐振电路中使用大电平的电容，这将降低 Q。另一个因素是任何寄生响应，以及器件封装可能表现出的杂散电容和电感。这意味着可能更适合高频的低电容水平器件将被放置在微波型封装中。在为新设计选择变容二极管时，需要考虑这些因素和其他因素。

由于特定的变容二极管类型可能有多种封装，因此有必要选择具有最适合该应用的封装的变体。

变容二极管 Q 规格

任何变容二极管的一个重要特性是其 Q。这在许多应用中尤为重要。对于频率合成器中使用的振荡器，它会影响噪声性能。高Q值二极管可以实现更高的Q值调谐电路，从而降低电路产生的相位噪声。对于滤波器来说，Q 也非常重要。高 Q 二极管将使滤波器能够提供更敏锐的响应，而低 Q 二极管将增加损耗。

Q 值取决于变容二极管表现出的串联电阻。这种阻力源于多种原因：

半导体在耗尽区以外的区域（即电荷被带到“电容器板”的区域）的电阻。

组件的引线和封装元件产生的一些阻力

芯片基板的一些贡献

二极管的 Q 或品质因数可由下式确定：

其中：
Cv= 测量电压
R = 串联电阻

由此可以看出，要使 Q 最大化，就必须最小化串联电阻。变容二极管制造商通常使用外延结构来最小化这种电阻。

在设计电路时，可以通过最小化电容来最大化电路的Q值。

这些是在基本二极管规格之外需要考虑的主要变容二极管规格。这些参数详细说明了变容二极管作为可变电容二极管的性能，并可以衡量其在此角色中的适用性。

审核编辑：黄飞