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ダイオードとは? 高周波ダイオード

■PINダイオードの場合

構造 記号 用途・特徴
図 - 高周波ダイオードの構造 図 - 高周波ダイオードの記号
  • 高周波信号のスイッチ→携帯電話など
  • アッテネータ(減衰器)やAGC(※) 回路用の可変抵抗素子
    ※AGC: Automatic Gain Control(自動利得制御)
  • ダイオードの中で一番端子間容量(Ct)が小さい

抵抗値の高いI型半導体から作られており非常に低い端子間容量(Ct)が特徴となっています。順電圧では可変抵抗のように働き、逆電圧ではコンデンサの振る舞いをします。その高い周波数特性(端子間容量が小さいため通信ラインに影響を及ぼさない)から高周波信号のスイッチング(アンテナを要するモバイル機器)やアッテネータ、AGC回路用の可変抵抗素子として使用されます。

順電圧 逆電圧
図 - 順電圧:電荷蓄積→抵抗率低下 図 - 逆電圧:P層とN層を接合するとホールと電子が結合し界面に電気的に中性な層、空乏層が形成されます。
順電圧では可変抵抗 回路図記号 - 可変抵抗 逆電圧ではコンデンサ 回路図記号 - コンデンサ

端子間容量(Ct)とは?

ダイオードの端子間に逆方向の電圧を加えたときの蓄積電荷量の値を端子間容量(Ct)といいます。 P層とN層を接合するとホールと電子が結合し界面に電気的に中性な層、空乏層が形成されます。 空乏層は寄生コンデンサとして働き、その容量値(Ct)はPN接合の面積に比例し、距離(d)に反比例します。 距離はP層、N層の濃度などにより設計されます。 ダイオードに電圧をかけると空乏層は広がりCtは下がっていきます。 使用するアプリケーションによりその要求Ct値は変わってきます。

[逆電圧をかけている場合]
図 - 逆電圧:P層とN層を接合するとホールと電子が結合し界面に電気的に中性な層、空乏層が形成されます。
図 - コンデンサの容量の計算

  • 空乏層が広い(dが大きい)ほどCtが低い。

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エレクトロニクス豆知識