| Тип диода | Uоб/Uимп В/В | Iпр/Iимп мА/мА | Uпр/Iпр В/мА | Cд/Uд пф/В | Io(25)Ioм мкА/мкА | Fmax МГц | Кор- пус |
| 2Д401А 2Д401Б 2Д401В | 75/ 75/ 100/ | 30/90 30/90 30/90 | 1.0/5 1.0/5 | 1.0/5 1.0/5 1.0/5 | 5/100 5/100 5/100 | 100 100 100 | 23 23 23 |
| ГД402А | 15/ 15/ | 30/100 30/100 | 0.45/15 — | 0.8/5 0.5/5 | 100/ | 1 1 | |
| ГД403А | 5/ | 5/ | 23 | ||||
| ГД404АР | 3/ | 20/ | 0.4/10 | 24 | |||
| КД407А | 24/24 | 50/500 | 1.0/50 | 1.0/5 | 0.5/10 | 1 | |
| 2ДС408А1 2ДС408Б1 2ДС408В1 | 12/12 12/12 12/12 12/12 | 10/100 10/100 10/100 10/100 | 0.83/0.1 0.83/0.1 0.83/0.1 0.83/0.1 | 1.3/.5 1.3/.5 1.3/.5 1.3/.5 | 0.01/ 0.01/ 0.01/ 0.1/ | 12 12 12 12 | |
| КД409А КД409Б КД409В КД409А9 КД409Б9 | 24/ 40/ 40/40 40/40 | 50/500 50/500 50/500 100/500 50/500 | 1.0/50 1.0/50 1.0/50 1.0/50 1.0/50 | 2/15 1.5/20 2/15 1.5/20 1.5/15 | 0.5/10 0.5/10 0.5/10 0.5/10 | — 1000 1000 — 1000 | 30 30 30 55 55 |
| КД410А КД410Б | /1000 /600 | 50/ | 2.0/50 2.0/50 | 3 мА/5 мА 3 мА/5 мА | 0.02 0.02 | 31 31 | |
| КД411АМ КД411БМ КД411ВМ КД411ГМ КД411ДМ КД411ЕМ КД411НМ | /700 /750 /600 /500 /550 /300 /800 | 2А/100А 2А/100А 2А/100А 2А/100А 2А/ 2А/ 2А/ | 1.4/1 А 1.4/1 А 1.4/1 А 2.0/1 А 1.4/1 А 1.4/1 А 1.4/1 А | 300/700 300/700 300/700 300/700 10/ 10/ 1/ | 5 5 5 5 5 5 5 | ||
| КД412А КД412Б КД412В КД412Г | 1000/1000 800/800 600/600 400/ | 10А/20А 10А/20А 10А/20А 10А/20А | 2.0/10 А 2.0/10 А 2.0/10 А 2.0/10 А | 100/2000 100/2000 100/2000 100/ | 8 8 8 8 | ||
| КД413А КД413Б | 24/ 24/ | 20/20 20/20 | 1.0/20 1.0/20 | 0.7/0 0.7/0 | 13 13 | ||
| КДС414А1 КДС414Б1 КДС414В1 | 20/30 20/30 20/30 | 10/20 10/20 10/20 | 0.75/1 0.75/1 0.75/1 | 3/0 3/0 3/0 | 0.01/ — — | ||
| КДС415А1 КДС415Б1 КДС415В1 | 20/30 20/30 20/30 | 10/20 10/20 10/20 | 0.75/1 0.75/1 0.75/1 | 3/0 3/0 3/0 | 0.01/ — — | ||
| КД416А КД416Б | 400/400 200/200 | 0.3/15 А 0.3/15 А | 3/15А — | 25/400 25/400 | 500/ 500/ | 5 5 | |
| КД417А | 24/ | 20/ | 1/20 | 0.4/1 | |||
| 2Д419А 2Д419Б 2Д419В 2Д419Г 2Д419Д | 15/ 30/ 50/ 15/ 10/ | 10/ 10/ 10/ 10/ 10/ | 0.15/0.1 0.4/1 0.4/1 0.5/1 0.4/1 | 1.5/0 1.5/0 1.5/0 2/0 1.5/0 | 10/ 10/ 10/ 10/ 10/ | 400 400 400 400 400 | 13 13 13 13 13 |
| 2Д420А | 24/35 | 50/500 | 1.0/50 | 1.0/0 | 1/ | 1 | |
| КД421А | 5/ | 0.65/1 | 0.4/0 | 56 | |||
| 2Д422А 2Д422Б | 1.5/ 1.5/ | 5/ 5/ | 0.35/5 0.35/5 | 70/ 70/ | |||
| 2Д423А 2Д423Б | 1000/2000 800/1600 | /400 /400 | 3/20 3/20 | 1500/ 1500/ | 48 48 | ||
| КД424А КД424В КД424Г | 250/250 200/200 150/150 | 350/2000 350/2000 350/2000 | 1.1/300 1.1/300 1.1/300 | 10/0 10/0 10/0 | 0.1/10 0.1/10 0.1/10 | 33 33 33 | |
| АД425А АД425Б | 600/600 400/400 | 2/2000 2/2000 | 2000 2000 | 8 8 | |||
| КД427А КД427Б КД427В КД427Г КД427Д | /750 /650 /550 /350 /150 | 1000/8000 1000/8000 1000/8000 1000/8000 1000/8000 | 1.4/1000 1.4/1000 1.4/1000 1.4/1000 1.4/1000 | 30 30 30 30 30 | 1 1 1 1 1 |
ВЧ вольтметр на диоде Шотки
Схемы для измерений
При налаживании любительской связной аппаратуры, ее ремонте или проверке часто требуется измерение напряжения высокой частоты в полосе до 30 МГц (КВ аппараты) и даже до сотен мегагерц (УКВ аппараты).
Значения напряжения исследуемых сигналов обычно лежат в пределах от десятков милливольт до десятков вольт. Наиболее простой вариант выполнения ВЧ вольтметра для таких измерений — выносная головка с полупроводниковым диодом к вольтметру постоянного тока (например, к цифровому мультиметру). Недостаток такого решения в том, что при измерении напряжения менее 1 В (действующее значение) эффективность детектирования снижается и для отсчета уже нельзя пользоваться шкалами мультиметра без предварительной его калибровки вместе с ВЧ головкой.
Именно поэтому в измерительных головках таких приборов рекомендуют использовать германиевые диоды, поскольку у них заметные значения токов наблюдаются при меньших значениях напряжения чем у кремниевых На рис. 1 показаны участки прямых ветвей вольт-амперных характеристик германиевого ВЧ диода (ГД507А), диода Шотки (ВАТ41) и обычного кремниевого (КД503А). Как видно, изменение тока через диод КД503А на два порядка (от 1 мА до 10 мкА) происходит в очень узкой зоне напряжений (0,5… 0,75 В). Иными словами, вольтметр с измерительной головкой на обычном кремниевом диоде регистрировать ВЧ напряжение меньше 0, 5 В уже не будет.
У германиевого диода изменение тока в тех же пределах происходит при более низких значениях напряжения (0, 1.. .0,3 В) и более плавно. Именно это и позволяет создавать с такими диодами вольтметры способные измерять ВЧ напряжения 0, 1 В и менее. Правда при таких значениях напряжения вольтметр уже не будет линеен. Подробно вольтметр на германиевом диоде рассмотрен в [1 ].
Необходимо отметить два его недостатка (помимо уже отмеченной нелинейности при малых напряжениях). Во-первых у полупроводниковых приборов на основе германия характеристики заметно зависят от температуры. В результате калибровочная кривая несколько смещается при изменении температуры, и это смещение особо заметно при ВЧ напряжении менее 0,1 В. Во-вторых, у высокочастотных германиевых диодов, как правило, невелико максимальное обратное напряжение, что не позволяет измерять большие (десятки вольт) значения ВЧ напряжения Напомним, что при однополупериодном выпрямлении ВЧ напряжение не должно превышать примерно одной трети от максимально допустимого обратного напряжения диода.
Решение задачи — применить в измерительной головке диод Шотки. У него прямая ветвь вольт-амперной характеристики не такая крутая как у обычного кремниевого диода, и лежит заметно «левее». Как видно из рис. 1, изменение прямого тока через диод Шотки от 10 мкА до 1 мА происходит при изменении напряжения в пределах 0, 2 ..0,4 В. Можно ожидать, что ВЧ вольтметр на основе такого диода также позволит измерять малое ВЧ напряжение хотя эффективность его выпрямления будет несколько хуже, чем у вольтметра с германиевым диодом.
Схема выносной измерительной головки с диодом Шотки к распространенному мультиметру М832 (или другому аналогичному с входным сопротивлением не менее 1 МОм) изображена на рис. 2. Как и в аналогичном устройстве с германиевым диодом [1], калибруют ВЧ вольтметр подбором резистора R1 — при подаче на вход ВЧ напряжения 2 В (действующее значение) показания мультиметра должны быть также 2 В.
Зависимость показаний мультиметра от уровня ВЧ напряжения на входе головки дана на рис. 3 (кривая 1). Здесь же для сравнения приведена и аналогичная зависимость для головки с германиевым диодом (кривая 2) Участки кривых 1 и 2 в интервале 0, 2… 2 В практически идентичны. Как и следовало ожидать, при ВЧ напряжении, меньшем 0, 2 В эффективность головки с диодом Шотки хуже, но все же достаточна для измерения напряжения примерно до 50 мВ.
Незначительное усложнение детекторной головки с диодом Шотки позволяет сдвинуть нижнюю границу измерений до значений в несколько милливольт. Способ этот не нов — его применяли еще на заре полупроводниковой
электроники. Речь идет о пропускании через диод небольшого постоянного тока в прямом направлении. Схема детекторной головки такого типа показана на рис. 4. Значение тока через измерительный диод VD1 определяется сопротивлением резистора R1 и в данном случае примерно равно 20 мкА. При этом падение напряжения на диоде будет около 0, 2В. Для того чтобы исключить его влияние на результаты измерении, на второй вход мультиметра надо подать точно такое же напряжение. Его можно получить с помощью обычного резистивного делителя, но лучше это сделать введением второго диода Шотки (VD2 на рис 4). Одинаковые напряжения на обоих диодах устанавливают переменным резистором R2 по нулевым показаниям мультиметра в отсутствие напряжения на входе головки. Этот диод не используется для измерения напряжения, но если его поместить рядом с диодом VD1 (в тепловом контакте с ним), повысится температурная стабильность работы измерительной головки. Это особенно важно при измерении самых малых ВЧ напряжений. Дело в том, что при изменении окружающей температуры изменения падения напряжения на обоих диодах будут примерно одинаковыми и балансировка головки не будет нарушаться. Испытания головки показали, что ее чувствительность при малых напряжениях заметно повысилась (по сравнению с вариантом на рис. 2) а зависимость показаний мультиметра от ВЧ напряжения на входе головки у нее практически совпадает с аналогичном зависимостью для головки с германие вым диодом (кривая 2 на рис. 3).
Максимально допустимое обратное напряжение диодов Шотки ВАT41 — 100 В. Следовательно, максимальное ВЧ напряжение, которое можно измерять головкой с таким диодом — примерно 35 В (действующее значение). Емкость перехода диода при обратном смещении 1 В не превышает 2 пФ Измерения показали что у головки с диодом ВАТ41 нет частотной зависимости показаний, по крайней мере до 30 МГц на более высокой частоте проверка не производилась) Этот диод выпускается з миниатюрном стеклянном корпусе без маркировки на нем Вывод катода помечен на корпусе темной полоской.
Диод ВАТ41 — один из наиболее распpocтраненных высокочастотных диодов Шотки в стеклянном корпусе с проволочными выводами. Автор приобрел его в московском магазине фирмы «Чип-и Дип». В октябре прошлого года розничная цена была всего 7 руб 60 коп за штуку. В измерительной головке можно применить и другие импортные диоды, например BAR28, 1N5711 или 1N6263. Все три диода имеют близкие характеристики. Они немного уступают BAR41 по максимально допустимому обратному напряжению (70 В), но имеют заметно меньшую емкость — около 2 пФ при нулевом напряжении на диоде (!) и должны работать на частотах несколько сотен мегагерц.
Из отечественных диодов Шотки в головке можно применить КД922А, КД922В и КД923А. Однако у них заметно более низкие значения максимального допустимого обратного напряжения — у лучшего из них по этому параметру диода КД922Б оно всего 21 В.
Наличие у мультиметра М832 в розетке для измерений параметров транзисторов стабилизированного напряжения — около 3 В, и то, что для головки требуется ток всего несколько десятков микроампер, наводит на мысль использовать его для питания головки. Однако поскольку мультиметр при измерениях ВЧ напряжения не соединяется с общим проводом (он фактически включен в диагональ моста), невозможно это сделать напрямую. Использовать в этом случае какие-либо электронные устройства (например как это сделано в [2]) нецелесообразно. Два дополнительных гальванических элемента типа АА обеспечат работу измерительной головки на протяжении очень длительного времени, даже без отключения питания, поскольку потребляемый ею ток сопоставим с током саморазрядки элементов. При питании головки от двух элементов АА сопротивление резисторов R1 и R3 (рис 4) следует уменьшить до 300 кОм. Уменьшение тока через диод до 10 мкА не сказывается на характеристиках измерительной головки.
Поскольку нагрузка головки высокоомная и ток через диод ограничен, превышение максимально допустимого входного напряжения не приводит к немедленному выходу диода из строя. Но при этом вольтметр также перестает быть линейным (занижает результаты измерений). Это явление иной раз приводит к курьезам вроде «КСВ зависит от уровня мощности передатчика», хотя КСВ конечно не изменяется. Просто в этом случае диодный вольтметр в измерительном узле КСВ метра при повышении мощности выходит за пределы линейного выпрямления ВЧ напряжения.
Борис Степанов
ЛИТЕРАТУРА
1. Степанов Б. ВЧ головка к цифровому
мультиметру. — Радио, 2006, № 8, с. 58, 59.
2 Бирюков С. Приставка к мультиметру для измерения температуры. — Радио, 2001, № 1, с. 54, 55.
Ответы Mail.ru: Где используются ВЧ диоды?
В ВЧ аппаратуре . В передатчиках в приемниках в генераторах и т. д
Какие хоть скажи-они же всякие особ полупров
. Рис. 1.11 Конструкция (а) и вольтамперная характеристика (б) точечного диода Высокочастотные диоды являются приборами универсального назначения. Они могут работать в выпрямителях переменного тока широкого диапазона частот (до нескольких сотен мегагерц) , а также в модуляторах, детекторах и других нелинейных преобразователях электрических сигналов. Высокочастотные диоды содержат, как правило, точечный р-n-переход и поэтому называются точечными. Конструкция типичного представителя точечных диодов (Д106А) показана на рис. 1.11, а, а его вольтамперная характеристика – на рис. 1.11, б. Прямая ветвь вольтамперной характеристики не отличается от соответствующей ветви характеристики плоскостного диода, чего нельзя сказать при сравнении обратных ветвей. Поскольку площадь р-n-перехода мала, то обратный ток невелик, однако участок насыщения практически не выражен и за счет токов утечки и термогенерации обратный ток равномерно возрастает. Значения постоянных прямых токов точечных диодов не превышают десятков миллиампер, а значения допустимых обратных напряжений 100 В. Малая величина статической емкости Сд между выводами точечных диодов (малая площадь перехода) позволяет использовать их в широком диапазоне частот. По частотным свойствам точечные диоды подразделяются на две подгруппы: ВЧ (fмакс? 300 МГц) и СВЧ (fмакс? 300 МГц) . Помимо статической емкости Сд точечные диоды характеризуются теми же параметрами, что и выпрямительные. Высокочастотные диоды — это приборы универсального назначения, которые могут быть использованы для выпрямления, детектирования и других нелинейных преобразований электрических сигналов в диапазоне до 600 МГц. Они изготовляются, как правило, из германия или кремния и имеют точечную структуру. Точечная структура высокочастотных диодов обеспечивает небольшую величину емкости p-n перехода (не более 1 пФ) , что позволяет эффективно использовать их на высоких частотах. Однако малая площадь контакта между частями полупроводника с проводимостью n и р не позволяет рассеивать в области р-n перехода значительные мощности, поэтому высокочастотные диоды не используются в схемах, рассчитанных на большие напряжения и токи, и применяются, главным образом, в измерительной аппаратуре и низковольтных слаботочных выпрямителях. Достоинством высокочастотных диодов является также меньшая зависимость обратного тока от температуры, чем в плоскостных диодах. В них удвоение тока I0 происходит при приращении температуры на 15 …200C, в то время как в плоскостных диодах обратный ток возрастает примерно в 2 …2,5 раза при повышении температуры на каждые 100С. В дополнение к обычным параметрам, которыми характеризуются диоды, высокочастотные диоды дополнительно характеризуются общей емкостью CД, измеренной между выводами диода при заданном напряжении смещения и частоте; дифференциальным сопротивлением rдиф представляющим отношение приращения напряжения на диоде к вызвавшему его приращение току; диапазон частот Df, который определяется как разность предельных значений частот, при которых средний выпрямленный ток диода не менее заданной доли его значения на низшей частоте. Высокочастотные диоды используются в схемах детекторов, ограничителей, нелинейных сопротивлений, ключей и т. д. В сверхвысокочастотных схемах, ТТЛ-логике, ИС применяются высокочастотные диоды Шоттки, у которых барьерная емкость не превышает 0,01пФ, типичный рабочий диапазон составляет 5 …250 ГГц, а время переключения — менее 0,1мс, обратные токи превышают несколько микроампер, а обратные напряжения лежат в интервале 10 …1000 В.
в приёмных узлах радиоаппаратуры да тарелки ещё спутниковые
во всех ВЧ-устройствах где они нужны…
О быстрых диодах SF, UF замолвим слово
Я нисколько не подвергаю сомнению положительные результаты, получаемые при использовании быстрых диодов в блоках питания усилителей звуковой частоты, и эта статья даёт физическое объяснение таких результатов и предлагает более радикальные меры по устранению ВЧ-помех.Ведь создание SF диодов обусловлено в основном распространением импульсных блоков питания и, казалось бы, применение их на частоте 50Гц неоправдано.
А вот и нет, существует особая категория людей которая постоянно в поиске и их на первый взгляд абсолютно бессмысленные эксперименты приводят к ошеломляющим результатам. Наверное что-то похожее произошло и с быстрыми диодами SF, UF. Борьба с помехами, создаваемыми источниками питания, возможно даже неосознанно (существуют более радикальные меры), привело к применению сверхбыстрых диодов. Все дело в переходных процессах происходящих при переключении диодов.
Детально исследовав причины возникновения помех в БП УМЗЧ, В.Жбанов пришел к выводу, что популярная в последние годы мера — замена обычных диодов мощного выпрямительного моста быстродействующими действительно приводит к снижению уровня ВЧ помех в питающем напряжении и поле рассеивания трансформатора, однако спектр этих помех остается таким же широким (до сотен килогерц, а иногда и мегагерц), как и при использовании низкочастотных диодов.
Такие паразитные напряжения свободно проникают на выход усилителя, а через петлю общей ООС — на его вход, где даже милливольты мегагерцевых напряжений могут нарушить нормальную работу УМЗЧ и «искорежить» звучание фонограммы продуктами интермодуляционных искажений.
Для более эффективной борьбы с описанными помехами В.Жбанов предлагает следующий ряд мер (рис.25).
В дополнение к привычному конденсатору С1, шунтирующему первичную обмотку, необходимо ввести RC-цепи R1C2, R2C3, шунтирующие и демпфирующие полуобмотки вторичной обмотки. Это способствует прекращению образования импульсов тока через закрывающиеся диоды и, кроме того, из-за возникающих фазовых сдвигов способствует частичной компенсации первой гармоники тока холостого хода первичной обмотки, т.е. снижает ток холостого хода и магнитное поле рассеивания в паузе.
Все провода между вторичной обмоткой и выпрямительными диодами, между диодами и конденсаторами сглаживающего фильтра, а также идущие с выхода БП к разным каскадам усилителя необходимо свить, а перед тем в каждый провод ввести дроссели L1…L8 индуктивностью 10…40 мкГн, которые без разрыва провода организуются пропусканием его внутри нескольких ферритовых трубочек длиной в пару сантиметров или набора ферритовых колец диаметром 6…8 мм. Сквозь такой ферритовый столбик провод пропускают 2-3 раза (т.е. делают 2-3 витка).
Весьма эффективно также шунтирование диодов конденсаторами значительной емкости С4, С5, а также разделение емкости накопительных конденсаторов на меньшую С6, С7 (10..20%) и основную С8, С9 части, между которыми размещаются вышеназванные дроссели L1, L2.
Упомянутые меры позволяют сузить спектр помех блока питания до 1…3 кГц, которые уже практически не распространяются в звуковой тракт ни по паразитным емкостям монтажа, ни через паразитную индуктивную связь.
Использованы материалы:
1. «Радиомир» №6/2007, с. 12-14
2. «Радиомир» №7/2007, с. 12, 13
3. сеть Интернет
Камрад, смотри полезняхи!
Юрий (ogmetr )
Украина, Новая Каховка, Херсонская обл.
Собираю ламповые аппараты.
