Varactor Diode

Μια δίοδος varactor είναι μια αντίστροφη πόλωση δίοδος σύνδεσης p-n με ηλεκτρικά μεταβλητή χωρητικότητα. Varactor, διόδους συντονισμού, δίοδοι πυκνωτή μεταβλητής τάσης, παραμετρικές δίοδοι και δίοδοι μεταβλητού πυκνωτή είναι όλοι όροι που χρησιμοποιούνται για την περιγραφή αυτών των διόδων. Η δίοδος varactor έχει ένα σύμβολο που είναι συγκρίσιμο με τη δίοδο σύνδεσης PN. Η άνοδος και η κάθοδος είναι οι δύο ακροδέκτες της διόδου. Η δίοδος βρίσκεται στο ένα άκρο του συμβόλου, ενώ οι αγώγιμες πλάκες του πυκνωτή αντιπροσωπεύονται από δύο παράλληλες γραμμές στην άλλη. Οι διηλεκτρικές ιδιότητες των πλακών φαίνονται στο μεταξύ τους χώρο.

Δίοδος Varactor

Τώρα θα μάθουμε περισσότερα για τις διόδους, πώς λειτουργεί μια δίοδος varactor και τέλος θα δούμε τον τύπο της διόδου varactor.

Δίοδος

Μια δίοδος είναι ένα ηλεκτρικό εξάρτημα που έχει δύο ακροδέκτες που άγουν αποκλειστικά το ηλεκτρικό ρεύμα προς μία κατεύθυνση (εφόσον λειτουργεί εντός ενός καθορισμένου επιπέδου τάσης). Στη μία κατεύθυνση, μια τέλεια δίοδος θα έχει μηδενική αντίσταση, ενώ στην άλλη, θα έχει άπειρη αντίσταση.

Οι δίοδοι δεν μπορούν να επιτύχουν μηδενική ή άπειρη αντίσταση στον πραγματικό κόσμο. Μια δίοδος, από την άλλη πλευρά, θα έχει εξαιρετικά χαμηλή αντίσταση στη μία κατεύθυνση (για να επιτρέψει τη ροή ρεύματος) και πολύ υψηλή αντίσταση στην άλλη (για να αποτρέψει τη ροή ρεύματος). Μια δίοδος είναι το ισοδύναμο ενός ηλεκτρικού κυκλώματος με μια βαλβίδα.

Το πιο κοινό είδος διόδου είναι μια δίοδος ημιαγωγών. Μόνο όταν υπάρχει μια καθορισμένη οριακή τάση στην προς τα εμπρός κατεύθυνση (δηλαδή, στην κατεύθυνση «χαμηλής αντίστασης»), αυτές οι δίοδοι αρχίζουν να φέρουν ηλεκτρισμό. Όταν το ρεύμα ρέει προς αυτή την κατεύθυνση, η δίοδος λέγεται ότι είναι "προωθητική". Η δίοδος θεωρείται ότι έχει "αντίστροφη πόλωση" όταν συνδέεται με τον αντίθετο τρόπο (δηλαδή την κατεύθυνση "υψηλής αντίστασης") μέσα σε ένα κύκλωμα.

Πώς λειτουργεί η δίοδος varactor

Οι δίοδοι Varactor λειτουργούν με την προϋπόθεση ότι αλλάζουν το πλάτος της περιοχής εξάντλησης της διασταύρωσης P-N για αλλαγή της χωρητικότητας. Το φαινόμενο πυκνωτή δημιουργείται από τη δίοδο P-N Junction. Η χωρητικότητα ρυθμίζεται από την τάση που παρέχεται σε αυτήν. Λειτουργεί σε λειτουργία μεροληψίας προς τα πίσω.

Ο όρος Varactor αποτελείται από τις λέξεις Variable reactance και Variable resistor. Ως αποτέλεσμα, είναι γνωστή ως δίοδος varactor επειδή παρέχει μεταβαλλόμενη αντίσταση, αντίδραση ή χωρητικότητα. Η δίοδος varactor έχει το ίδιο σύμβολο με μια κανονική δίοδο, με την εξαίρεση ότι το σύμβολο του πυκνωτή συγχωνεύεται με το σύμβολο της διόδου για να απεικονίσει το φαινόμενο της χωρητικότητας.

Λειτουργεί-

1.Μια βασική δίοδος αποτελείται από αγώγιμες πλάκες που αποτελούνται από υλικά τύπου p και n.

2.Η ζώνη εξάντλησης αναφέρεται ως διηλεκτρικό.

3. Η περιοχή εξάντλησης είναι ένα κρίσιμο στοιχείο για τον προσδιορισμό της τιμής χωρητικότητας. Ως αποτέλεσμα, αυτή η ιδέα είναι συγκρίσιμη με αυτή ενός πυκνωτή.

4.Η εφαρμοζόμενη αντίστροφη τάση είναι ανάλογη με την αύξηση ή τη μείωση στην περιοχή εξάντλησης.

5.Καθώς εφαρμόζεται η αντίστροφη τάση, η περιοχή εξάντλησης επεκτείνεται και αντίστροφα.

6.Η χωρητικότητα μπορεί να αλλάξει ανάλογα με τις αντίστροφες τάσεις που χρησιμοποιούνται.

Ή μπορούμε επίσης να πούμε αυτό, μπορούμε να το κάνουμε αυτό. Το πλάτος του στρώματος εξάντλησης μεγαλώνει όταν δίνεται αντίστροφη πόλωση στη διασταύρωση P-N. Και όταν αυξάνεται η αντίστροφη τάση, το στρώμα εξάντλησης επεκτείνεται ακόμη περισσότερο. Η χωρητικότητα μετάβασης δημιουργείται ως αποτέλεσμα της περιοχής εξάντλησης.

Πλεονεκτήματα Varactor Diode- 

1. Χαμηλός θόρυβος:Σε σύγκριση με άλλες διόδους σύνδεσης P-N, παράγει λιγότερο θόρυβο. Ως αποτέλεσμα, η απώλεια ισχύος λόγω του θορύβου στις διόδους varactor είναι ελάχιστη.

2. Φορητότητα:Λόγω του μικροσκοπικού μεγέθους και του μικρού βάρους του, μεταφέρεται εύκολα.

3.Αξιοπιστία:Ξεπερνά τις άλλες διόδους σύνδεσης P-N όσον αφορά την αξιοπιστία.

4.Οικονομική:Επειδή είναι μια δίοδος χαμηλού κόστους, είναι οικονομικά αποδοτική η χρήση της σε μια ποικιλία εφαρμογών.

Μειονεκτήματα διόδου Varactor-

Αυτά έχουν σχεδιαστεί ειδικά για να λειτουργούν σε λειτουργία αντίστροφης πόλωσης. όταν χρησιμοποιούνται στη λειτουργία μεροληψίας προς τα εμπρός, έχουν τη μικρότερη επίδραση.

Τύπος διόδου Varactor

CT =  ɛA/W

Το CT σημαίνει μεταβατική χωρητικότητα, ɛ είναι η διηλεκτρική σταθερά, A είναι η περιοχή της πλάκας του πυκνωτή και W είναι το πλάτος του στρώματος εξάντλησης.

Η παραπάνω σχέση δείχνει ότι η χωρητικότητα μετάβασης σχετίζεται αντιστρόφως με το πλάτος του στρώματος εξάντλησης. Ως αποτέλεσμα, εάν επιθυμούμε μεγάλο μέγεθος χωρητικότητας, το πλάτος θα πρέπει να είναι ελάχιστο. Και αν χρησιμοποιήσουμε χαμηλή αντίστροφη τάση, το πλάτος θα είναι ελάχιστο.

Συμπέρασμα

Σε αυτό το άρθρο έχουμε διαβάσει για τις διόδους, τις διόδους varactor, τη λειτουργία τους, τα πλεονεκτήματα ή τα μειονεκτήματά τους, καθώς και για τον τύπο τους, εν ολίγοις είναι μια συσκευή που επιτρέπει σε ένα κύκλωμα να έχει μεταβλητή χωρητικότητα ελεγχόμενη από τάση. Οι δίοδοι Varactor χρησιμοποιούνται για την παραγωγή μεταβλητής χωρητικότητας ελεγχόμενης τάσης σε κυκλώματα ραδιοσυχνοτήτων ή ραδιοσυχνοτήτων. Σε σύγκριση με άλλες διόδους, αυτές οι δίοδοι παράγουν σημαντικά λιγότερο θόρυβο. Αυτές οι δίοδοι προσφέρονται με μειωμένο κόστος και είναι επίσης πιο αξιόπιστες. Αυτές οι δίοδοι είναι πολύ μικροσκοπικές και χαμηλού βάρους. Όταν έχει ρυθμιστεί σε προκαταρκτική προκατάληψη, είναι άχρηστο.