Varaktör Diod Nedir?

Encyclopedia

Alan: Ansiklopedi

China

Varaktör Diyot Nedir?

Varaktör Diyot

Varaktör diyotu, kapasitansı elektriksel olarak değişebilen ters yönlü p-n geçidi diyodu olarak tanımlanır. Bu diyotlar ayrıca varicap, ayar diyotları, gerilim değişken kapasitanslı diyotlar, parametrik diyotlar ve değişken kapasitanslı diyotlar olarak da bilinir.

p-n geçidinin çalışma şekli, uygulanan biasın türüne (ileri veya ters) bağlıdır. İleri bias durumunda, voltaj arttıkça tükenmiş bölge genişliği azalır.

Öte yandan, ters bias durumunda, uygulanan voltaj arttıkça tükenmiş bölge genişliği de artmaktadır.

Ters bias durumunda, p-n geçidi bir kondansatör gibi davranır. p ve n tabakaları kondansatör plakaları gibi iş görür ve tükenmiş bölge onları ayırıcı dielektrik görevini görür.

Bu nedenle, paralel plaka kondansatörünün kapasitansını hesaplama formülü, varaktör diyotuna da uygulanabilir.

Varaktör diyotunun kapasitansı matematiksel olarak şu şekilde ifade edilebilir:

Burada,

Cj, geçidin toplam kapasitansıdır.

ε, yarıiletken malzemenin dielektrik sabitidir.

A, geçidin kesit alanı.

d, tükenmiş bölgenin genişliğidir.

Daha fazlasıyla, kapasitans ile ters bias voltajı arasındaki ilişki şu şekilde verilir:

Burada,

Cj, varaktör diyotunun kapasitansıdır.

C, varaktör diyotunun tarafsız olduğundaki kapasitansıdır.

K, genellikle 1 kabul edilen sabittir.

Vb, bariyer potansiyelidir.

VR, uygulanan ters gerilimdir.

m, malzemeye bağlı sabittir.

Ayrıca, varaktör diyotunun elektrik devresi eşdeğeri ve sembolü Şekil 2'de gösterilmiştir.

Bu, devrenin maksimum çalışma frekansının serisi direnç (Rs) ve diyot kapasitansına bağlı olduğunu gösterir. Bu, matematiksel olarak şu şekilde verilebilir:

Ayrıca, varaktör diyotunun kalite faktörü aşağıdaki denklemle verilir:

Burada, F ve f sırasıyla kesme frekansı ve çalışma frekansını temsil eder.

Sonuç olarak, varaktör diyotunun kapasitansının, ters bias voltajının büyüklüğünü değiştirerek, tükenmiş bölge genişliği d'yi değiştirerek değişebileceğini söyleyebiliriz. Ayrıca, kapasitans denkleminde görüldüğü gibi, d, C ile ters orantılıdır. Bu, varaktör diyotunun geçiş kapasitansının, ters bias voltajı (VR) arttıkça tükenmiş bölge genişliğinin artması nedeniyle azaldığını gösterir, bu da Şekil 3'teki grafikte gösterilmiştir. Bununla birlikte, tüm diyotların benzer özellikler göstermesine rağmen, varaktör diyotları bu amaca ulaşmak için özel olarak üretilir. Başka bir deyişle, varaktör diyotları, üretim sürecinde dozaj seviyesini kontrol ederek belirli bir C-V eğrisi elde etmek amacıyla üretilir. Buna göre, varaktör diyotları, p-n geçidi diyodunun doğrusal veya doğrusal olmayan dozajına (sırasıyla) bağlı olarak, ani varaktör diyotları ve aşırı ani varaktör diyotları olmak üzere ikiye ayrılabilir.