二极管的电容效应势垒电容CB介绍

我们平时在选型 TVS 二极管的时候会遇到一个寄生电容的参数，这个参数在一些通信类的接口中使用时，往往限制我们对于 TVS 二极管的选型。

并且这个寄生电容的大小也随着 TVS 二极管的功率的大小呈正相关性。

首先，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。

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。

这个势垒电容的大小可以理论的计算一下：

当外加电压有△U 的变化时，电荷有△Q 的变化，假设两边的距离为 Xd 时。势垒电容为：

利用势垒电容和电压的关系设计变容二极管

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，如下图的特性曲线。

目前广泛应用的变容二极管，就是利用PN结电容随外加电压变化的特性制成的。