Ni ni Nini Diode ya Varactor?
Diode ya Varactor
Diode ya Varactor inatafsiriwa kama diode ya p-n junction ambayo imeelekezwa kulingana na bias ya reverse na ambayo capacitance yake inaweza kubadilishwa kwa nguvu. Diodes hizi zinatafsiriwa pia kama varicaps, tuning diodes, voltage variable capacitor diodes, parametric diodes, na variable capacitor diodes.
Ufanyikio wa p-n junction unategemea aina ya bias iliyotumika, ya mbele au ya nyuma. Katika bias ya mbele, urefu wa depletion region unapungua kama umbo linalozidi.
Kwa upande mwingine, urefu wa depletion region unavyoonekana kuongezeka na ongezeko la umbo linalolipwa kwa bias ya reverse.
Katika bias ya reverse, p-n junction hutenda kama capacitor. Pamoja na n layers zinazofanya kazi kama plates za capacitor, na depletion region inafanya kazi kama dielectric inayowahusisha.
Hivyo basi, formula ya kutathmini capacitance ya parallel plate capacitor inaweza pia kutumika kwa diode ya varactor.
Capacitance ya diode ya varactor inaweza kutafsiriwa kwa hisabati kama:
Ambapo,
Cj ni capacitance kamili ya junction.
ε ni permittivity ya material ya semiconductor.
A ni eneo la cross-sectional la junction.
d ni urefu wa depletion region.
Zaidi, uhusiano kati ya capacitance na umbo linalolipwa kwa reverse bias unatolewa kama
Ambapo,
Cj ni capacitance ya diode ya varactor.
C ni capacitance ya diode ya varactor wakati haipo bias.
K ni constant, mara nyingi hutambuliwa kuwa 1.
Vb ni barrier potential.
VR ni umbo linalolipwa kwa reverse.
m ni constant inayotegemeana na material.
Zaidi, electrical circuit equivalent ya diode ya varactor na symbol yake inaelezwa katika Figure 2.
Hii inaonyesha kuwa frequency ya maximum operating ya circuit imetegemea series resistance (Rs) na capacitance ya diode, ambayo inaweza kutathmini kwa hisabati kama
Zaidi, quality factor ya diode ya varactor unatolewa kwa equation
Ambapo, F na f huonyesha cut-off frequency na operating frequency, tibaadhi.
Kama matokeo, mtu anaweza kukata thamani kwamba capacitance ya diode ya varactor inaweza kubadilishwa kwa kubadilisha ukubwa wa umbo linalolipwa kwa reverse bias kama inabadilisha urefu wa depletion region, d. Pia inaevident kutokana na equation ya capacitance kwamba d inawezekana kinyume na C. Hii inamaanisha kwamba junction capacitance ya diode ya varactor inapungua kwa ongezeko la urefu wa depletion region kilichotokea kwa sababu ya ongezeko la umbo linalolipwa kwa reverse (VR), kama inavyoelezwa kwa graph katika Figure 3. Samahani ni muhimu kutambua kwamba ingawa diodes zote zinachukua sifa sawa, diodes za varactor zimeundwa kwa maana ya kupata matumizi maalum. Kwa maneno mengine, diodes za varactor zimeundwa kwa maana ya kupata curve maalum C-V ambayo inaweza kupata kwa kudhibiti tovuti ya doping wakati wa ujengaji. Kulingana na hii, diodes za varactor zinaweza kugrupiwa kwa aina mbili, abrupt varactor diodes na hyper-abrupt varactor diodes, kulingana na ikiwa p-n junction diode imeingizwa kwa njia linear au non-linear (tibaadhi).
Matumizi
Mifano ya AFC circuits
Adjusting bridge circuits
Adjustable bandpass filters
Voltage Controlled Oscillators (VCOs)
RF phase shifters
Frequency multipliers
