的载流子的电荷量发生变化，这里也有一个电荷的“存”和“放”的现象，所以也相当于一个电容的作用。这就是所谓扩散电容，用CD表示。
综上所述，二极管在高频运用时必须考虑两个电容的影响，即势垒电容CB和扩散电容CD。在正向偏置时，因为扩散电容远大于势垒电容，势垒电容可以不予考虑，而考虑扩散电容的影响。在反向偏压时，因为基本没有扩散运动，所以扩散电容很小，可以略去不计，而只考虑势垒电容的影响.
2.2.2变容二极管
如上所述，二极管具有势垒电容，通过外加电压可以改变空间电荷区的宽度，
从而改变这种势垒电容量的大小，变容二极管就是利用这种特性制成的非线性电容元件，与普通二极管的不同之处就是，变容二极管主要是通过结构设计及特殊工艺等一系列途径突出电容与电压的非线性关系，并提高Q值以适应这方面的
应用.采用不同的工艺，式(2.14)中的n值可以得到不同的大小，以适应于各种应 用。当n=1/3时，称为缓变结;当n=1/2时，称为突变结。适用于参量放大器的变容二极管，这种管子的Q值高，截止频率高并可减沙噪声。当n?1/2时，称为超突变结，属于超突变结的变容二极管，适用于调谐电路，其电容变化率高. 变容二极管的伏安特性曲线和一般二极管的伏安特性曲线没有大的差别，对于变容二极管来说，更重要的是电压—电容特性，图4是变客二极管典型压容特性曲线。
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图5 (a)是变容二极管的等效电路，其中Ci是结电容(势垒电容), Ri是势垒电阻, RS是半导体材料的电阻，Ls是封装电感，Cc是封装电容，通常Ls是很小的，
Ri很大。对多数用途来说，等效电路可简化成图
5(b)，图5(c)是变容二极管的代
表符号。
变容二极管的三个主要参数
（1）电容变化指数n。变容二极管利用它的电容变化，电容变化指数n的大小直接反映电容变化量的大小，其定义为: n?它是lgC?lgU曲线的斜率。
此外，为了方便和直观，也常用最大容量与最小容量的比值K表示电容变化率，即:
K?Cimax/CimilgClgU
或K?(Cimax?Cimin)/Cimax
（2）品质因数Q。变容二极管的品质因数Q为:
Q?1/?Ci(U)Rs(U)
式中?为角频率，Ci(U)和Rs(U)分别为结电容和半导体材料的电阻，它们都和偏置电压有关。
（3）反向击穿电压。变容二极管在反向电压作用下通过一定电流(如1?A或
10?A)时的电压，叫反向击穿电压。它给出了加在变容二极管上的反向直流偏置
电压的上限。如果变容二极管上迭加有大的交流电压，则变容二极管的瞬时偏置电压不能超过击穿电压。
使用LC谐振回路的振荡器，基本形式有电容三点式振荡器、电感三点式振荡器和克拉泼振荡器等。这些振荡器的LC回路的振荡频率为
f?1/2?LC （2.15）
另外，可变容二极管的结电容C与反向偏压u之间的关系为
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C?C0(1?uVDv （2.16）
)式中C0为反向偏压为零时的结电容；VD为PN结势垒电势；v为电容变化系数。v与二极管PN结的结构和杂质分布有关。缓变结的v为1/3；突变结的v为1/2；抄突变结的v为1～2。
由式（2.15）可得出 f?C?1/2 由式（2.16）可得出
C?u?v
/所以 f?(u?v)?1/2?uv
如果v?2，则f与u成线性关系。所以单纯以变容二极管作振荡回路电容时，v?2可以得到线性调频。
通常，广播用变容二极管调频器中，由于压控振荡器还要由锁相环来稳频，因此，振荡回路中必须还由其它作稳频控制用的变容二极管。另外，在超高频波段使用的变容二极管，通常容量不很大，所以振荡回路中还需加进固定电容，因此，实际的振荡回路就要复杂一些。
下图为变容二极管直接调频电路的电路图：
变容二极管直接调频电路
图中12?H的电感为高频扼流圈，对高频相当于开路，1000pF电容为高频滤波电容。振荡回路由10pF、15pF、33pF电容、可调电感及变容二极管组成。
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由此可以看出，这是一个电容反馈三点式振荡器线路。两个变容管为反向串联组态；直流偏置同时加至两管正端，调制信号经12?H电感（相当于短路）加至两管负端，所以对直流及调制信号来说，两个变容二极管是并联的。对高频而言，两个变容管是串联的，总变容管电容C'j?Cj/2。这样，加到每个变容管的高频电压就降低一半，从而可以减弱高频电压对电容的影响；同时，采用反向串联组态，在高频信号的任意半周期内，一个变容管的寄生电容（即前述平均电容）增大，另一个则减小，二者相互抵消，能减弱寄生调制。这个电路与采用单变容管时相比较，在?fm要求相同时，由于系数p的加大，m值就可以降低。另外，改变变容管偏置及调节电感L可使该电路的中心频率在50~100MHz范围内变化。
下图为整个实验电路：
本设计的调频电路组成的框图如下：
● 振荡与调频电路 产生频率f0?5MHz的高频振荡信号。变容二极管线形调频，最大频偏?fm?10kHz。发射机的频率稳定度有该级决定。
● 缓冲隔离级 将振荡级与功放级隔离，以减小功放对振荡级的影响。因为
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功放级输出信号较大，工作状态的变化（如谐振阻抗变化）会影响振荡器的频率稳定度，或波形失真或输出电压减小。为减小级间相互影响，通常在中间插入缓冲隔离级。缓冲隔离级常采用射极跟随电路，如图所示。调节射极电阻RE2，可以改变射极跟随器输入阻抗。如果忽略晶体管基极体电阻rbb的影响，则射极输
'出器的输入电阻
''//?RL （2.17） Ri?RB输出电阻
R0?(RE1?RE2)/r/ 0 （2.18）
式中，r0很小，所以可将射极输出器的输出电路等效为一个恒压源。电压放大倍数
AV?gmRL1?gmRL'' （2.19）
'??1，所以下图所示射极输出器具有输入阻抗高、输出阻抗一般情况下，gmRL低、电压放大倍数近似等于1的特点。晶体管的静态工作点应位于交流负载的中点，一般取VCE?Q12VCC，ICQ?(3?10)mA。对于下图所示电路，若取
VCEQ?6V,ICQ?4mA，则
RE1?RE2?VEQ/ICQ?1.5K? 取RE1?1K?,RE2?1K?电位器。 RB2?VBQ10IBQ??(VCC?VCEQ?VBE)10ICQRB2?7.9K??10K?
RB1?VCC?VBQVBQ
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