X’huwa l-Diodu Varactor?

X’huwa l-diode varactor?

Diode Varactor

Il-diode varactor huwa definit bħala diode p-n junction imbejża inversament, li tista’ tivvarja l-kapacità tagħha elektrikament. Dawn id-diodi huma wkoll magħrufa bħala varicaps, tuning diodes, voltage variable capacitor diodes, parametric diodes, u variable capacitor diodes.

L-operazzjoni tal-p-n junction tintuża mill-tip ta’ bias applikat, ħal jekk huwa forward jew reverse. Fl-imbejż forward, l-ampjezza tar-region tal-depletion tdeġġef fl-każ li l-volttag għaddeġġef.

F’dan il-każ, l-ampjezza tar-region tal-depletion tgħaddi meta l-volttag applikat jiżdied fl-imbejż reverse.

Fl-imbejż reverse, il-p-n junction sejjaħx xiexa kapazituri. Il-layers p u n jagħmlu l-ħal tas-silġ tas-kapazituri, u r-region tal-depletion isir il-dielektriċi li jsirrahom.

Għalhekk, il-formula għal l-iktar kbira tal-kapacità tas-silġ parallel kapazituri tista’ wkoll timmaqsam mal-diode varactor.

Il-kapacità tal-diode varactor tista’ tinqasam matematikament hekk:

Fejn,

Cj huwa l-kapacità totale tal-junction.

ε huwa l-permittività tal-material semikonduktur.

A huwa l-area tal-sezzjoni tal-junction.

d huwa l-ampjezza tar-region tal-depletion.

Aktar minn hawn, ir-relazzjoni bejn il-kapacità u l-volttag reverse huwa data hekk:

Fejn,

Cj huwa l-kapacità tal-diode varactor.

C huwa l-kapacità tal-diode varactor meta mhux mbież.

K huwa l-kostanti, sovent konsidrat bħala 1.

Vb huwa l-barrier potential.

VR huwa l-volttag reverse applikat.

m huwa l-kostanti dipendenti mill-material.

B’addizzjon, l-equivalent elektriku tal-diode varactor u s-silġ tiegħu huwa mostrat f’Figura 2.

Dan jindika li l-frekwenza massima tal-operażjoni tal-kitba hija dipendenti mill-resistanza serija (Rs) u l-kapacità tal-diode, li tista’ tinqasam matematikament hekk:

B’addizzjon, il-fattor tal-qualità tal-diode varactor huwa dat mill-equazzjoni:

Fejn, F u f irrapreżentaw il-frekwenza tal-cut-off u l-frekwenza tal-operażjoni, rispettivament.

B’resultat, tista’ tkun tiftakar li l-kapacità tal-diode varactor tista’ tivvarja bl-varjanza tal-magnitudin tal-volttag reverse, li jivvarja l-ampjezza tar-region tal-depletion, d. Anke huwa evidenti mill-equazzjoni tal-kapacità li d huwa inversament proporzionali ma’ C. Dan ifisser li l-kapacità tal-junction tal-diode varactor tdeġġef meta l-ampjezza tar-region tal-depletion jiżdied minħabba l-increment fil-volttag reverse (VR), kif jimxi mill-grafika f’Figura 3. Mhux biss, huwa important li tittqieg li anki koll id-diodi jippermettu din l-isimma, id-diodi varactor huma manufatturati speċjalment biex jirraggiungu l-obiettiv. B’altri ward, id-diodi varactor huma manufatturati bl-intenzjoni biex jisibu l-kurva C-V definita, li tista’ tikseb mill-kontroll tal-livell tad-doping waqt il-proċess tal-manufattura. Dipendenti mill-ġej, id-diodi varactor jistgħu jiġu klassifikati fi żewġ tipi: abrupt varactor diodes u hyper-abrupt varactor diodes, dipendenti milli l-diode p-n junction huwa linearment jew non-linearment doped (rispettivament).

Aplikazzjonijiet

• AFC circuits

• Adjusting bridge circuits

• Adjustable bandpass filters

• Voltage Controlled Oscillators (VCOs)

• RF phase shifters

• Frequency multipliers