वारेक्टर डायोड क्या है?

वारेक्टर डायोड क्या है?

वारेक्टर डायोड

वारेक्टर डायोड को ऐसा पी-एन जंक्शन डायोड माना जाता है जिसकी क्षमता विद्युत रूप से बदली जा सकती है। इन डायोडों को वेरिकैप्स, ट्यूनिंग डायोड, वोल्टेज वेरिएबल कैपेसिटर डायोड, पैरामेट्रिक डायोड, और वेरिएबल कैपेसिटर डायोड के रूप में भी जाना जाता है।

पी-एन जंक्शन का कार्य लगाए गए बायस के प्रकार पर निर्भर करता है, चाहे वह फॉरवर्ड हो या रिवर्स। फॉरवर्ड बायस में, वोल्टेज बढ़ने के साथ डीप्लेशन क्षेत्र की चौड़ाई कम हो जाती है।

दूसरी ओर, रिवर्स बायस के मामले में, लगाए गए वोल्टेज में वृद्धि के साथ डीप्लेशन क्षेत्र की चौड़ाई बढ़ती देखी जाती है।

रिवर्स बायस में, पी-एन जंक्शन एक कैपेसिटर की तरह व्यवहार करता है। पी और एन लेयर्स कैपेसिटर के प्लेट्स का काम करते हैं, और डीप्लेशन क्षेत्र उन्हें अलग करने वाला डाइलेक्ट्रिक का काम करता है।

इसलिए, समानांतर प्लेट कैपेसिटर की क्षमता की गणना करने के लिए उपयोग की जाने वाली सूत्र वारेक्टर डायोड पर भी लागू की जा सकती है।

वारेक्टर डायोड की क्षमता गणितीय रूप से निम्नलिखित रूप में व्यक्त की जा सकती है:

जहाँ,

Cj जंक्शन की कुल क्षमता है।

ε अर्धचालक सामग्री की परमेयता है।

A जंक्शन का अनुप्रस्थ क्षेत्रफल है।

d डीप्लेशन क्षेत्र की चौड़ाई है।

इसके अलावा, क्षमता और रिवर्स बायस वोल्टेज के बीच का संबंध निम्नलिखित रूप में दिया गया है

जहाँ,

Cj वारेक्टर डायोड की क्षमता है।

C वारेक्टर डायोड की क्षमता है जब यह बिना बायस के होता है।

K एक स्थिरांक है, जिसे अक्सर 1 माना जाता है।

Vb बैरियर पोटेंशियल है।

VR लगाया गया रिवर्स वोल्टेज है।

m एक सामग्री-निर्भर स्थिरांक है।

इसके अलावा, वारेक्टर डायोड का विद्युत परिपथ समकक्ष और इसका प्रतीक आंकड़ा 2 में दिखाया गया है।

यह इंगित करता है कि परिपथ की अधिकतम संचालन आवृत्ति श्रृंखला प्रतिरोध (Rs) और डायोड की क्षमता पर निर्भर करती है, जो गणितीय रूप से निम्नलिखित रूप में दी जा सकती है

इसके अलावा, वारेक्टर डायोड की गुणवत्ता गुणांक निम्नलिखित समीकरण द्वारा दिया जाता है

जहाँ, F और f क्रमशः कट-ऑफ आवृत्ति और संचालन आवृत्ति को दर्शाते हैं।

इस परिणामस्वरूप, एक निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि वारेक्टर डायोड की क्षमता रिवर्स बायस वोल्टेज के परिमाण को बदलकर बदली जा सकती है, क्योंकि यह डीप्लेशन क्षेत्र d की चौड़ाई को बदलता है। इसके अलावा, क्षमता समीकरण से स्पष्ट है कि d, C के व्युत्क्रमानुपाती है। इसका अर्थ है कि वारेक्टर डायोड की जंक्शन क्षमता रिवर्स बायस वोल्टेज (VR) में वृद्धि के कारण डीप्लेशन क्षेत्र की चौड़ाई में वृद्धि के साथ घटती है, जैसा कि आंकड़ा 3 में ग्राफ द्वारा दिखाया गया है। इसके साथ ही, यह महत्वपूर्ण है कि यद्यपि सभी डायोडों में इसी गुण होता है, वारेक्टर डायोड विशेष रूप से इस उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए बनाए जाते हैं। दूसरे शब्दों में, वारेक्टर डायोड निर्माण की प्रक्रिया के दौरान डोपिंग के स्तर को नियंत्रित करके एक निश्चित C-V वक्र प्राप्त करने के उद्देश्य से बनाए जाते हैं। इसके आधार पर, वारेक्टर डायोड दो प्रकार के होते हैं: अचानक वारेक्टर डायोड और अत्यधिक अचानक वारेक्टर डायोड, जो यह निर्धारित करता है कि पी-एन जंक्शन डायोड रैखिक या अरैखिक रूप से डोपित है (क्रमशः)।

अनुप्रयोग

• AFC परिपथ

• ब्रिज परिपथ को समायोजित करना

• समायोजित बैंडपास फिल्टर

• वोल्टेज नियंत्रित ऑसिलेटर (VCOs)

• आरएफ फेज शिफ्टर

• आवृत्ति गुणक