Порядок проведения расчетов

I. Для каждого из вариантов работы задаются параметры диодной структуры, необходимые для проведения расчетов (см. табл.2.1):

· полупроводниковый материал – германий, кремний и арсенид галлия, диэлектрическая проницаемость материала определяется из табл.1.1 расчетной работы 1;

· концентрации доноров и акцепторов и в см-2 в - и - областях перехода;

· площадь перехода м2 (для всех вариантов расчета);

· резонансная частота колебательного контура в МГц;

· эквивалентная индуктивность контура в мкГ.

II. По формуле (2.1) для заданных параметров диодной структуры определяют зависимость барьерной емкости от напряжения.

III. По формуле (2.2) для тех же параметров диодной структуры определяют зависимость толщины обедненного слоя от напряжения обратного смещения перехода.

IV. Результаты расчетов должны быть представлены в виде таблиц и графических зависимостей и от напряжения. По вычисленным значениям этих параметров выбирается не более 10 точек на вольт-фарадной характеристике перехода; выбирается максимальное значение обратного напряжения 20 В при расчетах через каждые 1,0 В.

V. По заданным значениям резонансной частоты и эквивалентной индуктивности при определяют собственное значение емкости колебательного контура. Результаты расчетов частоты колебательного контура при изменении напряжения на варикапе (2.3) необходимо представить в виде таблиц и графических зависимостей.

VI. По графическим зависимостям и формуле (2.4) определяется диапазон перестройки частоты колебательного контура (в линейном приближении, соответствующем малым изменениям напряжения на диоде).

VII. По результатам расчетов необходимо составить заключение о влиянии параметров полупроводникового материала диодной структуры на модуляционную характеристику колебательного контура.

Примечание. Общее количество графических зависимостей в каждом из вариантов расчетов составляет 6 для указанных типов полупроводниковых материалов.

Таблица 2.1. Исходные данные для проведения расчетов

№ варианта Материал диодной структуры Концентрация примеси Резонансная частота контура , МГц Эквивалентная индуктивность контура , мкГ
, ´1016 см-3 , ´1014 см-3
Si, Ge 1,0 2,0
Ge, GaAs 2,5 3,0
Si, Ge 3,0 4,0
Ge, GaAs 3,5 5.0
Si, Ge 4,0 6,0
Ge, GaAs 4,5 7,0
Si, Ge 5,0 8,0
Ge, GaAs 6,5 9,0
Si, Ge 7,0 10,0
Ge, GaAs 7,5 20,0
Si, Ge 1,0 2,0
Ge, GaAs 2,0 5,0
Si, Ge 3,0 7,5
Ge, GaAs 4,5 10,0
Si, Ge 5,0 12,5
Ge, GaAs 1,5 2,5
Si, Ge 2,0 3,5
Ge, GaAs 5,0 10,0
Si, Ge 2,5 1,5
Ge, GaAs 7,5 12,0
Si, Ge 10,0 15,0
Si, GaAs 5,0 10,0
Si, Ge 6,0 2,5
Si, GaAs 3,5 5,0
Si, Ge 2,5 5,0

 

Контрольные вопросы

1. Пояснить, при каких допущениях относительно структуры p-n – перехода выведены расчетные соотношения (2.1) и (2.2).

2. От какого параметра диодной структуры в наибольшей степени зависит величина барьерной емкости перехода.

3. В какой области изменения обратного напряжения возможно линейное представление экспериментально полученной зависимости .

4. Привести примеры использования варикапов в резонансных колебательных системах.

Рекомендуемая литература

1. Аваев Н.А., Шишкин Г.Г. Электронные приборы. Учебник для вузов. – Под ред. Г.Г. Шишкина. – М.: Издательство МАИ. 1996. 544 с.

2. Морозова И.Г. Физика электронных приборов: Учебник для вузов. – М.:Атомиздат. 1980. 392 с.


Работа 3