二极管混频原理 混频二极管,混频二极管是什么意思

混频二极管,混频二极管是什么意思

混频二极管是一种肖特基势垒二极管，它是利用金属和N型半导体相接触所形成的金属——半导体结的原理而制成的。当金属与半导体相接触时，它们的交界面处会形成阻碍电子通过的肖特基势垒，即表面势垒。为了使半导体中的载流子容易地越过势垒进入金属，它必须采用电子逸出功（电子跑出半导体或金属表面所需的能量）比金属大得多的N型半导体。当二极管加上正向偏压时，势垒下降，多数载流子（电子）便从半导体进入金属。

混频二极管与一般二极管相比，由于利用多数载流子工作，没有少数载流子储存效应，所以具有频率高、噪声低和反向电流小等特点，主要用于混频器。使用二极管混频方式时，在500～10，000Hz的频率范围内，多采用肖特基型和点接触型二极管。

电特性

（１）正向特性

表1给出日立公司生产的混频二极管的电性能，共17个型号，主要用于UHFTV调谐混频器、CATV平衡混频器和调谐混频器二极管混频原理，外形DO-35个玻壳封装，尺寸为4.2mm×2.0mm，引出线为2个引脚；DO-34为玻壳封装，尺寸为2.4mm×2.0mm，2个引脚；UMD为微型玻壳封装，尺寸为2.6mm×1.6mm，2个引脚；LLD为无引线玻壳封装，尺寸为3.5mm×1.35mm；MPAK（EIAJSC-59）为片状化封装，尺寸为2.8mm×1.5mm×1.1mm，引出线为3个引脚；SRP为片状化封装，尺寸为2.6mm×1.6mm×1.1mm，引出线为2个引脚。

HSM88S/SR和HSM88AS/ASR都是由两个串联的混频二极管组成，HSM88S与HSM88SR的区别仅在于引出线的正负端有所不同，HSM88AS与HSM88ASR的区别也是如此。HSM88WA/WK由两个并联的混频二极管组成，WA与WK的区别仅在于引出线的正负端有有不同。

从表1中可知，国外混频二极管在外形上有两大发展趋势，一是尺寸越来越小，如玻壳封装从DO-35到DO-34再到UMD，二是从轴向有引线向片状化方向发展，从DO-35到LLD/MPAK/SRP。

为了叙述方便，这里仅以1SS86/1SS87为例说明。它们的正向特性如图1所示，当正向电流IF为1mA时，1SS86的正向压降VF≤0.2V，1SS87的VF≤0.45V；当IF为10mA时，1SS86的VF=0.4V，1SS87的VF=0.6V。另外，从表1中可知，国外混频二极管的正向特性越做越好，主要表现在正向特性的一致性更好，有类似于变容管的配对特性，如在IF=10mA下，1SS165的VF=520mV～600mV±5mV；HSM88S/SR与HSM88AS/ASR的VF分别为520mV～600mV±10mV和500mV～580mV±10mV，表明VF的偏差只有5mV～10mV。

表1日立的混频二极管

图11SS86/1SS87的正向特性

图21SS86/1SS87的反向特性

图31SS86/1SS87的结电容与反向电压的关系

图4混频器的组成部分

（２）反向特性

它们的反向特性由图2所示。混频二极管的反向漏电流较小，如在VR=2V下，1SS86的IR为20μA，1SS87的IR为1μA；在VR=4V下二极管混频原理，1SS86的IR为70μA，1SS87的IR为4μA，表明1SS87的反向特性比1SS86好。混频器要求混频二极管的反向漏电流小，这样，混频器的噪声系数也小。

（３）结电容

它们的结电容与反向电压的关系由图3所示。当VR=0V时，1SS86/1SS87的结电容C都小于0.85pF；在VR=1V时，它们的电容C都小于0.7pF。由于混频二极管的结电容较小，所以混频器的频率较高。另外，从表1可知，国外混频二极管的结电容的偏差也越来越小，如在VR=0V时，1SS88/1SS165/1SS166的电容偏差ΔC均为±0.05pF；HSM88S/SR、HSM88AS/ASR和HSM88WA/WK的ΔC均为±0.1pF。