【模拟电路】变容二极管

二极管的电容效应包括势垒电容CB和扩散电容CD两个部分。

1. 势垒电容CB(Cr)

在 PN 结的内部结构中，PN结空间内缺少导电的载流子，其电导率很低，因此相当于介质。而PN结两侧的P区和N区，P区空穴多，N区电子多，因为扩散，会在中间形成内建电场区。N区那边失去电子带正电荷，P区那边得到电子带负电荷。由于N 区和 P区积累了电子和空穴，其导电率很高，相当于金属导体。从这一结构来看，PN结等效于一个两个极板的电容器。当PN结两端加正向电压时，PN 结导通，促进了电流的形成，PN结区域变窄，结中空间电荷量减少，相当于电容"放电"。当PN结两端加反向电压时， PN 结截止，PN结变宽，结中空间电荷量增多，相当于电容"充电"。这种现象可以用一个电容来模拟，我们称之为势垒电容。势垒电容与普通电容不同之处，在于它的电容量并非常数，而是与外加电压有关。当外加反向电压增大时，势垒电容减小；反向电压减小时，势垒电容增大。变容二极管，就是利用PN结电容随外加电压变化的特性制成的。

2. 扩散电容CD

当给二极管加正向偏压时，在 PN 结两侧的少子扩散区内，都有一定的少数载流子的积累，而且它们的密度随电压而变化，