Эквивалентная схема диода на СВЧ.

Холодная емкость диода при отсутствии электронного потока равна

.

При заполнении диода электронами в статическом режиме через него протекает ток

,

время пролета диода электронами .

Накопленный в диоде заряд равен

Дифференциальная емкость диода

(2.7)

Однако кривая функции показывает, что при прохождении переменного тока емкость обычно меньше (при ). Это объясняется тем, что вследствие конечного времени пролета электронов, электронный ток отстает по фазе на некоторый угол от подведенного к диоду переменного напряжения. Этот ток можно разложить на две составляющих: одна из них совпадает по фазе с напряжением, а вторая, отстает на угол , представляя собой как бы ток через индуктивность (рис 2.5).

Это позволяет представить эквивалентную схему диода в виде (рис 2.6), где параллельно соединены активная проводимость g, емкость и индуктивность, учитывающая реактивную составляющую переменного тока.

Рис 2.5

Рис 2.6

Параллельное соединение индуктивности L с емкостью С дает кажущееся уменьшение емкости между электродами до значения .

Откуда

Если использовать ограничения угла пролета , то можно считать

и полагать g ≈ S и .

При этом фазовый угол, на который полный ток диода должен опережать напряжение на диоде, будет равен

и погрешность расчета не превышает 2%.

с погрешностью < 13%.

В комплексной форме связь между полным током и напряжением запишется в виде

(2.8)

Полный ток через диод , равный сумме

,

где – электронный ток,

,

должен не зависеть от координаты Z.

Усредним постоянный ток по межэлектродному расстоянию

Откуда

Таким образом, для внешней цепи полный ток может быть разложен на наведенный и ток «холодной» емкости (рис 2.7) наведенный ток включает в себя все, что связано с перемещением объемного заряда между электродами.

Рис 2.7.

Дата добавления: 2015-07-12