高頻二極管主要用于開關(guān)、檢波、調(diào)制、解調(diào)及混頻等非線性變換電路中。

高頻二極管有哪些----高頻二極管主要參數(shù)

1）最大整流電流IFM

二極管在長期穩(wěn)定工作時，允許通過的最大正向平均電流。因為電流通過PN結(jié)要引起管子發(fā)熱，電流太大，發(fā)熱量超過限度，就會使PN結(jié)燒壞，所以在實際應(yīng)用時工作電流通常小于IFM。

2）最大可重復峰值反向電壓VRRM

指所能重復施加的反向最高峰值電壓，通常是反向擊穿電壓VBR的一半。擊穿時，反向電流劇增，二極管的單向?qū)щ娦员黄茐模踔烈蜻^熱而燒壞。

3）反向恢復時間Trr

當工作電壓從正向電壓變成反向電壓時，電流不能瞬時截止，需延遲一段時間，延遲的時間就是反向恢復時間。Trr直接影響二極管的開關(guān)速度，在高頻開關(guān)狀態(tài)時，通常此值越小越好。大功率開關(guān)管工作在高頻開關(guān)狀態(tài)時，此項指標至為重要，Trr越小管子升溫越小，效率越高。

4）結(jié)電容CJ

圖1所示的PN結(jié)高頻等效電路，其中r表示結(jié)電阻，CJ表示結(jié)電容，包括勢壘電容和擴散電容的總效果，它的大小除了與本身結(jié)構(gòu)和工藝有關(guān)外，還與外加電壓有關(guān)。當PN結(jié)處于正向偏置時，r為正向電阻，其數(shù)值很小，結(jié)電容較大（主要決定于擴散電容CD）。當PN結(jié)處于反向偏置時，r為反向電阻，其數(shù)值較大，結(jié)電容較小（主要決定于勢壘電容CB）。

5）正向電壓降VF

二極管通過額定正向電流時，在兩極間所產(chǎn)生的電壓降。通常硅材料的二極管VF大于1V，鍺材料、肖特基二極管為0.5V左右。

6）反向電流IR

指管子擊穿時的反向電流，其值愈小，則管子的單向?qū)щ娦杂谩７聪螂娏鱅R與溫度有密切聯(lián)系，溫度越高，反向電流IR會急劇增加，所以在使用二極管時要注意溫度的影響。

一般半導體器件手冊中都給出不同型號管子的參數(shù)，這是正確使用二極管的依據(jù)。在高頻應(yīng)用場合，要注意不要超過最大整流電流和最高反向工作電壓的同時，還應(yīng)特別注意二極管的最高工作頻率（通常由反向恢復時間Trr和結(jié)電容CJ決定），否則電路工作不正常或者管子升溫嚴重，影響可靠性。

高頻二極管有哪些----常用高頻二極管

1、快恢復二極管FRD（FastRecoveryDiode）

快恢復二極管（簡稱FRD）是一種具有開關(guān)特性好、反向恢復時間短特點的半導體二極管，主要應(yīng)用于開關(guān)電源、PWM脈寬調(diào)制器、變頻器等電子電路中，作為高頻整流二極管、續(xù)流二極管或阻尼二極管使用。快恢復二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與普通PN結(jié)二極管不同，它屬于PIN結(jié)型二極管，即在P型硅材料與N型硅材料中間增加了基區(qū)I，構(gòu)成PIN硅片。因基區(qū)很薄，反向恢復電荷很小，所以快恢復二極管的反向恢復時間較短，正向壓降較低，反向擊穿電壓（耐壓值）較高。

注意事項

1）有些單管，共三個引腳，中間的為空腳，一般在出廠時剪掉，但也有不剪的。2）若對管中有一只管子損壞，則可作為單管使用。3）測正向?qū)▔航禃r，必須使用R×1檔。若用R×1k檔，因測試電流太小，遠低于管子的正常工作電流，故測出的VF值將明顯偏低。在上面例子中，如果選擇R×1k檔測量，正向電阻就等于2.2kΩ，此時n′=9格。由此計算出的VF值僅0.27V，遠低于正常值（0.6V）。

2、超快恢復二極管SRD（SuperfastRecoveryDiode）

超快恢復二極管是在快恢復二極管基礎(chǔ)上發(fā)展而成的，其反向恢復時間Trr比FRD更短，是極有發(fā)展前途的電力、電子半導體器件。

3、肖特基二極管SBD（SchottkyBarrierDiode）

肖特基二極管是以其發(fā)明人肖特基博士（Schottky）命名的，SBD是肖特基勢壘二極管（SchottkyBarrierDiode，縮寫成SBD）的簡稱。SBD不是利用P型半導體與N型半導體接觸形成PN結(jié)原理制作的，而是利用金屬與半導體接觸形成的金屬－半導體結(jié)原理制作的。因此，SBD也稱為金屬－半導體（接觸）二極管或表面勢壘二極管，它是一種熱載流子二極管。

肖特基二極管作用

肖特基（Schottky）二極管，又稱肖特基勢壘二極管（簡稱SBD），它屬一種低功耗、超高速半導體器件。最顯著的特點為反向恢復時間極短（可以小到幾納秒），正向?qū)▔航祪H0.4V左右。其多用作高頻、低壓、大電流整流二極管、續(xù)流二極管、保護二極管，也有用在微波通信等電路中作整流二極管、小信號檢波二極管使用。在通信電源、變頻器等中比較常見。

一個典型的應(yīng)用，是在雙極型晶體管BJT的開關(guān)電路里面，通過在BJT上連接Shockley二極管來箝位，使得晶體管在導通狀態(tài)時其實處于很接近截止狀態(tài)，從而提高晶體管的開關(guān)速度。這種方法是74LS，74ALS，74AS等典型數(shù)字IC的TTL內(nèi)部電路中使用的技術(shù)。

肖特基（Schottky）二極管的最大特點是正向壓降VF比較小。在同樣電流的情況下，它的正向壓降要小許多。另外它的恢復時間短。它也有一些缺點：耐壓比較低，漏電流稍大些。選用時要全面考慮。

4、檢波二極管

檢波二極管是用于把疊加在高頻載波上的低頻信號檢出來的器件，它具有較高的檢波效率和良好的頻率特性。

檢波二極管作用

檢波（也稱解調(diào)）二極管的作用是利用其單向?qū)щ娦詫⒏哳l或中頻無線電信號中的低頻信號或音頻信號取出來，廣泛應(yīng)用于半導體收音機、收錄機、電視機及通信等設(shè)備的小信號電路中，其工作頻率較高，處理信號幅度較弱。

就原理而言，從輸入信號中取出調(diào)制信號是檢波，以整流電流的大小（100mA）作為界線通常把輸出電流小于100mA的叫檢波。鍺材料點接觸型、工作頻率可達400MHz，正向壓降小，結(jié)電容小，檢波效率高，頻率特性好，為2AP型。類似點觸型那樣檢波用的二極管，除用于一般二極管檢波外，還能夠用于限幅、削波、調(diào)制、混頻、開關(guān)等電路。也有為調(diào)頻檢波專用的特性一致性好的兩只二極管組合件。

5、開關(guān)二極管

開關(guān)二極管是半導體二極管的一種，是為在電路上進行“開”、“關(guān)”而特殊設(shè)計制造的一類二極管。它由導通變?yōu)榻刂够蛴山刂棺優(yōu)閷ㄋ璧臅r間比一般二極管短，常見的有2AK、2DK等系列，主要用于電子計算機、脈沖和開關(guān)電路中。

開關(guān)二極管工作原理

半導體二極管導通時相當于開關(guān)閉合（電路接通），截止時相當于開關(guān)打開（電路切斷），所以二極管可作開關(guān)用，常用型號為1N4148。由于半導體二極管具有單向?qū)щ姷奶匦裕谡珘合翽N結(jié)導通，在導通狀態(tài)下的電阻很小，約為幾十至幾百歐；在反向偏壓下，則呈截止狀態(tài)，其電阻很大，一般硅二極管在10ΜΩ以上，鍺管也有幾十千歐至幾百千歐。利用這一特性，二極管將在電路中起到控制電流接通或關(guān)斷的作用，成為一個理想的電子開關(guān)。

以上的描述，其實適用于任何一支普通的二極管，或者說是二極管本身的原理。但針對于開關(guān)二極管，最重要的特點是高頻條件下的表現(xiàn)。

高頻條件下，二極管的勢壘電容表現(xiàn)出來極低的阻抗，并且與二極管并聯(lián)。當這個勢壘電容本身容值達到一定程度時，就會嚴重影響二極管的開關(guān)性能。極端條件下會把二極管短路，高頻電流不再通過二極管，而是直接繞路勢壘電容通過，二極管就失效了。而開關(guān)二極管的勢壘電容一般極小，這就相當于堵住了勢壘電容這條路，達到了在高頻條件下還可以保持好的單向?qū)щ娦缘男Ч?/p>

6、PIN型二極管（PINDiode）

普通的二極管由PN結(jié)組成。在P和N半導體材料之間加入一薄層低摻雜的本征（Intrinsic）半導體層，組成的這種P-I-N結(jié)構(gòu)的二極管就是PIN二極管。正因為有本征（Intrinsic）層的存在，PIN二極管應(yīng)用很廣泛，從低頻到高頻的應(yīng)用都有，主要用在RF領(lǐng)域，用作RF開關(guān)和RF保護電路，也有用作光電二極管（PhotoDiode）。PIN二極管包括PIN光電二極管和PIN開關(guān)二極管。

PIN二極管在不同偏置下的工作狀態(tài)

1）正偏下：PIN二極管加正向電壓時，P區(qū)和N區(qū)的多子會注入到I區(qū)，并在I區(qū)復合。當注入載流子和復合載流子相等時，電流I達到平衡狀態(tài)。而本征層由于積累了大量的載流子而電阻變低，所以當PIN二極管正向偏置時，呈低阻特性。正向偏壓越大，注入I層的電流就越大，I層載流子越多，使得其電阻越小。下圖是正偏下的等效電路圖，可以看出其等效為一個很小的電阻，阻值在0.1Ω和10Ω之間。

正向偏壓下PIN二極管的等效電路圖

2）零偏下：當PIN二極管兩端不加電壓時，由于實際的I層含有少量的P型雜質(zhì)，所以在IN交界面處，I區(qū)的空穴向N區(qū)擴散，N區(qū)的電子向I區(qū)擴散，然后形成空間電荷區(qū)。由于I區(qū)雜質(zhì)濃度相比N區(qū)很低，多以耗盡區(qū)幾乎全部在I區(qū)內(nèi)。在PI交界面，由于存在濃度差（P區(qū)空穴濃度遠遠大于I區(qū)），也會發(fā)生擴散運動，但是其影響相對于IN交界面小的多，可以忽略不計。所以當零偏時，I區(qū)由于存在耗盡區(qū)而使得PIN二極管呈現(xiàn)高阻狀態(tài)。

3）反偏下：反偏情況跟零偏時很類似，所不同的是內(nèi)建電場會得到加強，其效果是使IN結(jié)的空間電荷區(qū)變寬，且主要是向I區(qū)擴展。此時的PIN二極管可以等效為電阻加電容，其電阻是剩下的本征區(qū)電阻，而電容是耗盡區(qū)的勢壘電容。下圖是反偏下PIN二極管的等效電路圖，可以看出電阻范圍在1Ω到100Ω之間，電容范圍在0.1pF到10pF之間。當反向偏壓過大，使得耗盡區(qū)充滿整個I區(qū)，此時會發(fā)生I區(qū)穿通，此時PIN管不能正常工作了。

反向偏壓下PIN二極管的等效電路圖