Ինչ է Վարակտոր դիոդը

Ինչ է Varactor դիոդը:

Varactor դիոդ

Varactor դիոդը սահմանվում է որպես հակառակ լարված p-n միացման դիոդ, որի տարածականությունը կարող է փոփոխվել էլեկտրականորեն: Այս դիոդները նաև հայտնի են որպես varicaps, նորմալ դիոդներ, լարումով փոփոխվող կոնդենսատոր դիոդներ, պարամետրական դիոդներ և փոփոխական կոնդենսատոր դիոդներ:

P-n միացման գործողությունը կախված է կիրառված լարման տեսակից, առաջին կամ հակառակ լարում: Առաջին լարման դեպքում դեպրեսիայի շրջանը կրճատվում է լարման աճի հետ:

Մինչդեռ հակառակ լարման դեպքում դեպրեսիայի շրջանը աճում է կիրառված լարման աճի հետ:

Հակառակ լարման դեպքում p-n միացումը վարվում է որպես կոնդենսատոր: P և n շերտերը գործում են որպես կոնդենսատորի պլատեններ, իսկ դեպրեսիայի շրջանը գործում է որպես դիէլեկտրիկ, որը դրանք բաժանում է:

Այսպիսով, զուգահեռ պլատեններով կոնդենսատորի տարածականությունը հաշվելու բանաձևը կարող է կիրառվել նաև varactor դիոդի համար:

Varactor դիոդի տարածականությունը կարող է արտահայտվել մաթեմատիկորեն հետևյալ կերպ:

Որտեղ,

Cj-ը միացման ընդհանուր տարածականությունն է:

ε-ը սեմիկոնդուկտորի նյութի տարածականությունն է:

A-ն միացման հատուկ մակերեսն է:

d-ն դեպրեսիայի շրջանի լայնությունն է:

Ավելին, տարածականությունը և հակառակ լարման հարաբերությունը տրվում է հետևյալ բանաձևով

Որտեղ,

Cj-ը varactor դիոդի տարածականությունն է:

C-ն դիոդի տարածականությունն է անլարված դիրքում:

K-ն հաստատուն է, որը հաճախ համարվում է 1:

Vb-ն բարիերայի պոտենցիալն է:

VR-ն կիրառված հակառակ լարումն է:

m-ը նյութի կախված հաստատուն է:

Ելնելով այսից, varactor դիոդի էլեկտրական շղթայի համարժեքը և նրա սիմվոլը ներկայացված են նկար 2-ում:

Սա ցույց է տալիս, որ շղթայի առավելագույն գործառույթը կախված է շղթայի (Rs) համարժեք դիրքից և դիոդի տարածականությունից, որը մաթեմատիկորեն տրվում է հետևյալ կերպ

Ավելին, varactor դիոդի որակային գործակիցը տրվում է հետևյալ բանաձևով

Որտեղ, F և f-ը համապատասխանաբար ներկայացնում են հատույցի հաճախությունը և գործառույթի հաճախությունը:

Այսպիսով, կարող ենք եզրակացնել, որ varactor դիոդի տարածականությունը կարող է փոփոխվել փոփոխելով հակառակ լարման մեծությունը, քանի որ դա փոփոխում է դեպրեսիայի շրջանի d լայնությունը: Այսպիսով, կոնդենսատորի բանաձևից պարզ է, որ d հակադարձ համեմատական է C-ին: Սա նշանակում է, որ varactor դիոդի միացման տարածականությունը կրճատվում է դեպրեսիայի շրջանի լայնության աճի հետ, որը կապված է հակառակ լարման VR աճի հետ, ինչպես ցուցադրված է նկար 3-ում: Մինչդեռ կարևոր է նշել, որ բոլոր դիոդները ցուցադրում են նման հատկություն, varactor դիոդները հատուկ են կառուցված նման նպատակով: Այլ կերպ ասած, varactor դիոդները կառուցվում են որպեսզի ստանան որոշակի C-V կոր, որը կարող է հասցվել կառավարելով դոպանումը կառուցման ընթացքում: Այս հիմքով, varactor դիոդները կարող են դասակարգվել երկու տեսակների՝ արագ varactor դիոդներ և հիպեր-արագ varactor դիոդներ, կախված նրանից, թե համար է գծային կամ ոչ գծային դոպանում (համապատասխանաբար):

Կիրառություններ

• AFC շղթաներ

• Միացման շղթաների կարգավորում

• Կարգավորելի բերանային ֆիլտրեր

• Լարումով կառավարվող օսցիլյատորներ (VCOs)

• RF փուլային շեղումներ

• Հաճախության բազմապատկիչներ