Apakah diod Varactor?

Apakah Varaktor Diod?

Varaktor Diod

Varaktor diod didefinisikan sebagai diod junjungan p-n yang bias terbalik yang kapasitansnya boleh diubah secara elektrik. Diod-diod ini juga dikenali sebagai varicaps, diod penyetem, diod kapasitor berubah-ubah voltan, diod parametrik, dan diod kapasitor berubah-ubah.

Operasi junjungan p-n bergantung pada jenis bias yang diterapkan, sama ada bias ke depan atau bias terbalik. Dalam bias ke depan, lebar kawasan penghabisan berkurang apabila voltan meningkat.

Di sisi lain, lebar kawasan penghabisan dilihat meningkat dengan peningkatan voltan yang diterapkan dalam situasi bias terbalik.

Dalam bias terbalik, junjungan p-n bertindak seperti kapasitor. Lapisan p dan n bertindak sebagai plat-plat kapasitor, dan kawasan penghabisan berfungsi sebagai dielektrik yang memisahkan mereka.

Oleh itu, formula untuk mengira kapasitans kapasitor plat selari juga boleh diterapkan kepada varaktor diod.

Kapasitans varaktor diod boleh dinyatakan secara matematik sebagai:

Di mana,

Cj adalah kapasitans total junjungan tersebut.

ε adalah permittiviti bahan semikonduktor.

A adalah luas keratan rentas junjungan.

d adalah lebar kawasan penghabisan.

Selanjutnya, hubungan antara kapasitans dan voltan bias terbalik diberikan sebagai

Di mana,

Cj adalah kapasitans varaktor diod.

C adalah kapasitans varaktor diod apabila tidak dibias.

K adalah pemalar, sering dianggap sebagai 1.

Vb adalah potensial halangan.

VR adalah voltan terbalik yang diterapkan.

m adalah pemalar bergantung bahan.

Selain itu, rangkaian elektrik setara varaktor diod dan simbolnya ditunjukkan dalam Gambar 2.

Ini menunjukkan bahawa frekuensi operasi maksimum litar bergantung pada rintangan siri (Rs) dan kapasitans diod, yang boleh diberikan secara matematik sebagai

Selain itu, faktor kualiti varaktor diod diberikan oleh persamaan

Di mana, F dan f mewakili frekuensi pemotongan dan frekuensi operasi, masing-masing.

Akibatnya, seseorang dapat menyimpulkan bahawa kapasitans varaktor diod boleh diubah dengan mengubah magnitud voltan bias terbalik kerana ia mengubah lebar kawasan penghabisan, d. Juga jelas dari persamaan kapasitans bahawa d adalah berbanding songsang dengan C. Ini bermaksud bahawa kapasitans junjungan varaktor diod berkurang dengan peningkatan lebar kawasan penghabisan disebabkan oleh peningkatan voltan bias terbalik (VR), seperti yang ditunjukkan oleh graf dalam Gambar 3. Sementara itu penting untuk dicatat walaupun semua diod menunjukkan sifat yang serupa, varaktor diod khusus dibuat untuk mencapai tujuan. Dengan kata lain, varaktor diod dibuat dengan niat untuk mendapatkan kurva C-V yang tentu yang boleh dicapai dengan mengawal tahap dopan semasa proses pembuatan. Bergantung pada ini, varaktor diod boleh diklasifikasikan menjadi dua jenis, yaitu, varaktor diod tiba-tiba dan varaktor diod hiper-tiba-tiba, bergantung pada sama ada diod junjungan p-n didop secara linear atau tidak linear (masing-masing).

Aplikasi

• Litar AFC

• Menyesuaikan litar jambatan

• Penapis jalur sesuai

• Osilator Berkontrol Voltan (VCOs)

• Penggeser fasa RF

• Pengganda frekuensi