Varactor Diode

Definisjon: Dioden hvis interne kapasitans varierer medVariasjonen i reversspenningen av denne type diod er kjent som Varactor-dioden. Den brukes til å lagre ladningen. Varactor-dioden virker alltid i motsatt forstand, og det er en spenningsavhengig halvlederanordning

Den spenningsavhengige enheten betyr at utgangen på dioden er avhengig av inngangsspenningen. Than varactor diode brukes på et sted der variabel kapasitans er nødvendig, og at kapasitansen styres ved hjelp av spenningen. Varactor dioden er også kjent som Varicap, Voltcap, Spenning variabel kapasitans eller Tunning diode.

Symbol for Varactor Diode

Symbolet til varaktordioden ligner pådet for PN-kryssdioden. Dioden har to terminaler, nemlig anode og katode. Den ene enden av et symbol består av dioden, og den andre enden har to parallelle linjer som representerer kondensatorens ledende plater. Gapet mellom platene viser deres dielektriske.

Arbeid av Varactor Diode

Varactor-dioden består av n-type ogp-type halvledermateriale. I et halvledermateriale av n-typen er elektronene majoritetsladningsbæreren og i p-typen er hullene de fleste bærere. Når halvledermaterialet p-type og n-type er sammenføyet, dannes p-n-krysset, og uttømningsområdet opprettes ved PN-krysset. De positive og negative ioner gjør utarmingsområdet. Denne regionen blokkerer strømmen for å komme inn fra PN-regionen.

Varactor-dioden virker bare i motsatt forspenning. På grunn av revers bias strømmer strømmen ikke. Hvis dioden er tilkoblet i fremspenning, begynner strømmen å strømme gjennom dioden og deres utarmingsområde blir redusert. Utarmingsområdet tillater ikke at ionene beveger seg fra ett sted til et annet.

Varactor-dioden brukes til å lagre ladningen, ikke for å strømme ladningen. I forspenningen blir totalbelastningen lagret i dioden null, hvilket er uønsket. Dermed fungerer Varactor-dioden alltid i motsatt forspenning.

Formelen gir kapasitansen til varaktordioden,

Hvor, e - Permittivitet av halvledermaterialet.
A - område av PN-veikryss
W - bredde av utarmingsområdet

Kapasitansen til varaktordioden økermed økningen av n og p-type-regionen og avtar med økningen av depleteringsområdet. Økningen i kapasitans betyr at flere ladninger lagres i dioden. For å øke lagringskapasiteten til ladningen, må depleteringsområdet (som fungerer som en dielektrisk av kondensatoren) av dioden holdes liten.

Karakteristisk for Varactor Diode

Den karakteristiske kurven til varaktordioden ervist i figuren under. Grafen viser at når reversspenningsspenningen øker, øker uttømningsområdet, og diodeens kapasitans reduseres.

Fordeler med Varactor Diode

Følgende er fordelene ved varaktordioden.

1. Varactor-dioden gir mindre lyd som mindre sammenlignet med den andre dioden.
2. Det er mindre kostbart og mer pålitelig.
3. Varactor dioden er liten i størrelse og mindre i vekt.

Varactor diode i tunning Circuit

Figuren under viser at D₁ og D₂ er de to Varactor diodene. Disse diodene gir den variable motstanden i parallell resonanskretsen. V_c er likspenningen brukt til å kontrollere diodeens bakspenning.

Hvor,

L er induktansen til kretsen, og den måles i Henry. Resonansfrekvensen til kretsen er uttrykt som C₁ og C₂ er maksimal spenningskapasitans av dioden