2024年11月22日

二极管在电路中的变容、混频和补偿应用

2012 年 1 月 6 日
 

1.变容

PN结的结电容变化范围比较大的晶体二极管叫变容二极管。当二极管外加反向电压时,就会在PN结上产生电荷储存,于是二极管就起着电容器的作用。反压越高,电容量越小。因此变容二极管在电路中可看成是“可变电容”,常应用于电视机和收音机电调谐器的调谐回路、本振回路和选频回路中。

图1中变容二极管D1、D2的作用就是“变容”,它们与C4、L组成调谐回路。二极管两端的反向直流偏压Vd,其连续可调的最大值视变容二极管型号而定,一般最大为30V。改变Vd使D1、D2呈现的电容量也随之改变,从而改变了调谐回路的谐振频率,达到了调谐的目的。

变容二极管的主要参数有击穿电压、结电容变化范围、Q值等。常见国产变容二极管有2AC1、2CC1、2CB14等。





2.混频

指利用二极管的非线性,使外来信号与本振信号的基波及谐波进行差拍,再用选频网络选出所需的中频信号。它的优点是电路简单、动态范围大、效率高、谐波干扰和噪音小、调试简单等。缺点是变频增益小于1,但可在中放级弥补。它广泛应用在收音机、雷达和通信接收机中。

图1中二极管D3、D4的作用就是混频。它们组成二极管平衡混频器。它将本振信号与接收到并经高频放大的电台信号混频,再经C6、C7、L4组成的选频网络选频,选出465kHz中频信号,经B耦合给中放电路。

此类直用的二极管参数有最大整流电流、最高反向电压、截止频率等。一般选锗材料点接触型二极管较多。国产常见的有2AP、2CP系列。

3.补偿

利用二极管的非线性以及某些参数的特性来改善电路的性能。图1中D1、D2反向串联的目的就是使交流信号任意半周内.一个管的寄生交变电容增大,另一个则减小,二者相互抵制,使由寄生交变电容引起的失真减小。图2中D用作温度补偿。D具有负温度系数,即随温度升高,其正向压降减小,亦使VB减小,使Vbeq下降,它使bq下降,导致Icq下降,而温度升高又使Icq上升。这样适当的选择二极管的参数就可以补偿因温度变化引起的Icq上升,稳定了直流静态工作点。另外,有时利用二极管电流小时阻抗大、电流大时阻抗小的特性用极管的集极负载。来补偿因三极入特性的非线性,使放大小信号敏度低的缺点。

此应用的二极管参数、型号具体情况而定,可选普通、稳压、及其它特殊的二极管。


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