Im Allgemeinen, elektronische Schaltkreise kann mit verschiedenen gebaut werden elektrische und elektronische Komponenten wie Widerstände, Kondensatoren, Dioden, Transistoren, integrierte Schaltkreise, Transformatoren, Thyristoren usw. Lassen Sie uns die Diode diskutieren, die ein elektrisches Gerät mit zwei Anschlüssen ist. Die V-I-Eigenschaften der Diode sind nicht linear und ermöglichen den Stromfluss in nur einer Richtung. Im Vorwärtsvorspannungsmodus ermöglicht die Diode den Stromfluss und bietet einen sehr geringen Widerstand. Ebenso blockiert die Diode im Sperrmodus den Stromfluss und bietet einen sehr hohen Widerstand. Es gibt verschiedene Arten von Dioden auf dem Markt, basierend auf dem Arbeitsprinzip und den Eigenschaften wie Tunneldioden, Zenerdioden , Konstantstromdioden, Varaktordioden, Fotodioden, Laserdioden usw. In diesem Artikel wird ein Überblick über eine Varaktordiode gegeben, der Arbeitsweise, Aufbau, Anwendungen und Eigenschaften umfasst.
Was ist eine Varaktordiode?
Die Varaktordiode ist eine Art von Halbleitermikrowellen-Festkörpervorrichtung, und die Anwendungen dieser Diode betreffen hauptsächlich dort, wo eine variable Kapazität bevorzugt wird, die durch Steuern der Spannung erreicht werden kann. Diese Dioden werden auch als Varicap-Dioden bezeichnet. Auch wenn das Ergebnis der variablen Kapazität durch die Normale dargestellt werden kann PN-Sperrschichtdiode s, aber diese Dioden werden ausgewählt, um die gewünschten Kapazitätsänderungen zu erzielen, da sie speziell sind Arten von Dioden . Varaktordioden werden speziell so hergestellt und optimiert, dass sie einen hohen Bereich von Kapazitätsänderungen ermöglichen.
Varaktordiode
Die verschiedenen Arten von Varactor-Dioden sind auf dem Markt erhältlich, wie z. B. hyper-, abrupt- und Galliumarsenid-Varactor-Dioden. Das Symbol der Varactor-Diode ist in der obigen Abbildung gezeigt, die ein Kondensatorsymbol an einem Ende der Diode enthält, das die Eigenschaften des variablen Kondensators der Varactor-Dioden kennzeichnet.
Das Symbol der Varactor-Diode sieht aus wie eine gemeinsame PN-Sperrschichtdiode, die zwei Anschlüsse enthält, nämlich die Kathode und die Anode. Und an einem Ende ist diese Diode mit zwei Leitungen eingebaut, die das Kondensatorsymbol angeben.
Arbeiten einer Varaktordiode
Um das Funktionsprinzip der Varactor-Diode zu kennen, müssen wir das kennen Funktion des Kondensators und Kapazität. Betrachten wir den Kondensator, der aus zwei Platten besteht, die durch einen Isolator entfremdet sind, wie in der Abbildung gezeigt.
Wir wissen, dass die Kapazität eines Kondensators direkt proportional zum Bereich der Anschlüsse ist, da der Bereich der Anschlüsse die Kapazität des Kondensators erhöht. Wenn sich die Diode im Sperrmodus befindet, können die beiden Bereiche vom P-Typ und vom N-Typ leiten und können somit als zwei Anschlüsse behandelt werden. Der Verarmungsbereich zwischen den Bereichen vom P-Typ und N-Typ kann als isolierendes Dielektrikum betrachtet werden. Daher ist es dem oben gezeigten Kondensator ähnlich.
Arbeiten einer Varaktordiode
Das Volumen des Verarmungsbereichs der Diode ändert sich mit der Änderung der Sperrvorspannung. Wenn die Sperrspannung der Diode erhöht wird, nimmt die Größe des Verarmungsbereichs zu. Wenn die Sperrspannung der Varactor-Diode verringert wird, nimmt auch die Größe des Verarmungsbereichs ab. Daher kann durch Ändern der Sperrvorspannung der Diode die Kapazität geändert werden.
Eigenschaften der Varaktordiode
Die Eigenschaften der Varactor-Diode sind wie folgt:
- Diese Dioden erzeugen im Vergleich zu anderen Dioden deutlich weniger Rauschen.
- Die Kosten für diese Dioden sind niedriger und auch zuverlässiger.
- Diese Dioden sind sehr klein und sehr leicht.
- Es nützt nichts, wenn es in Vorwärtsrichtung betrieben wird.
- Im Sperrvorspannungsmodus erhöht die Varactor-Diode die Kapazität, wie in der folgenden Grafik gezeigt.
Eigenschaften der Varaktordiode
Anwendungen der Varaktordiode
Die Anwendungen von Varactor-Dioden betreffen hauptsächlich das HF-Design. In diesem Artikel werden jedoch einige Anwendungen von Varactor-Dioden erörtert, um zu veranschaulichen, wie diese Dioden in der Praxis verwendet werden können. Der Kondensator in einer praktischen Schaltung kann mit der Varactor-Diode gewechselt werden, es ist jedoch erforderlich, die Abstimmspannung sicherzustellen, dh die Spannung, die zum Einstellen der Diodenkapazität erforderlich ist. Und um sicherzustellen, dass diese Diode nicht von der Vorspannung in der Schaltung beeinflusst wird. Durch Verwendung der Spannungssteuertechnik in der Diodenschaltung kann eine Kapazitätsänderung angeboten werden.
Spannungsgesteuerte Oszillatoren
Bedenke die Schaltung von VCO Entworfen unter Verwendung der Varaktordiode „D1“, wie in der Abbildung dargestellt. Der Oszillator kann durch Wechseln der Diode 'D1' zugelassen werden. Der Kondensator C1 wird verwendet, um die Sperrvorspannung für die Varaktordiode zu stoppen, und vernachlässigt auch, dass die Diode durch den Induktor kurzgeschlossen wird. Die Diode kann durch Anlegen einer Vorspannung über einen R1-Widerstand (isolierender Vorwiderstand) eingestellt werden.
Varaktordiode in VCOs
HF-Filter
Die Varaktordioden können in den HF-Filtern zum Einstellen verwendet werden. In den Empfangs-Front-End-Schaltungen können Verfolgungsfilter entscheidend sein. Diese Dioden ermöglichen es den Filtern, der Frequenz des eingehenden empfangenen Signals zu folgen, die unter Verwendung einer Steuerspannung eingeschränkt werden kann. Normalerweise wird dies durch die Mikroprozessorsteuerung über den DAC angeboten. Einige der Hauptanwendungen von Varactor-Dioden sind nachstehend aufgeführt:
- Diese Dioden können als Frequenzmodulatoren und HF-Phasenschieber verwendet werden.
- Diese Dioden können als Frequenzvervielfacher in Mikrowellenempfängern verwendet werden.
- Diese Dioden werden verwendet, um die Kapazität im Tank zu ändern LC-Schaltungen .
Kennen Sie andere Dioden, die regelmäßig in Echtzeit verwendet werden? Elektro- und Elektronikprojekte Dann geben Sie bitte Ihr Feedback, indem Sie im Kommentarbereich unten einen Kommentar abgeben. Hier ist eine Frage an Sie, welche Funktion hat die Varactor-Diode?
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