In het algemeen, elektronische schakelingen kan met verschillende worden gebouwd elektrische en elektronische componenten zoals weerstanden, condensatoren, diodes, transistors, geïntegreerde schakelingen, transformatoren, thyristors, enz. Laten we de diode bespreken die een elektrisch apparaat met twee aansluitingen is. De V-I-karakteristieken van de diode zijn niet-lineair en laten de stroom in slechts één richting stromen. In de modus voor voorwaartse voorspanning laat de diode de stroom stromen en biedt hij een zeer lage weerstand. Evenzo blokkeert de diode in de omgekeerde bias-modus de stroom en biedt een zeer hoge weerstand. Er zijn verschillende soorten diodes verkrijgbaar op de markt op basis van het werkingsprincipe en kenmerken zoals tunneldiodes, Zener-diodes , diodes met constante stroom, Varactor-diodes, fotodiodes, laserdiodes, enz. Hier bespreekt dit artikel een overzicht van een varactor-diode, inclusief werking, constructie, toepassingen en kenmerken.

Wat is een varactor-diode?

Varactordiode is een soort halfgeleider microgolf halfgeleiderapparaat en de toepassingen van deze diode hebben voornamelijk betrekking op waar variabele capaciteit de voorkeur heeft, wat kan worden bereikt door de spanning te regelen. Deze diodes worden ook wel varicapdiodes genoemd. Ook al kan de uitkomst van de variabele capaciteit worden weergegeven door de normaal P-N junctiediode s, maar deze diodes zijn gekozen voor het geven van de gewenste capaciteitsveranderingen omdat ze speciaal zijn soorten diodes Varactor-diodes zijn specifiek vervaardigd en geoptimaliseerd zodat ze een groot aantal veranderingen in capaciteit mogelijk maken.

“passieve hoogdoorlaatfiltercalculator ”

Varactor Diode

De verschillende soorten Varactor-diodes zijn op de markt verkrijgbaar, zoals hyper abrupt, abrupt en gallium-arsenide Varactor-diodes. Het symbool van de Varactor-diode wordt getoond in de bovenstaande afbeelding met een condensatorsymbool aan het ene uiteinde van de diode dat de kenmerken aangeeft van de variabele condensator van de Varactor-diodes.

Het symbool van de Varactor-diode ziet eruit als een gewone PN-junctiediode met twee aansluitingen, namelijk de kathode en de anode. En aan het ene uiteinde is deze diode ingebouwd met twee lijnen die het condensatorsymbool specificeren.

Werking van een varactor-diode

Om het werkingsprincipe van de Varactor-diode te kennen, moeten we de functie van condensator en capaciteit. Laten we eens kijken naar de condensator die bestaat uit twee platen die vervreemd zijn door een isolator, zoals weergegeven in de afbeelding.

We weten dat de capaciteit van een condensator recht evenredig is met het gebied van de aansluitingen, aangezien het gebied van de aansluitingen toeneemt, de capaciteit van de condensator toeneemt. Wanneer de diode in de omgekeerde voorgespannen modus staat, waar de twee gebieden van het P-type en het N-type kunnen geleiden en dus kunnen worden behandeld als twee aansluitingen. Het uitputtingsgebied tussen de P-type en N-type gebieden kan worden beschouwd als het isolerende diëlektricum. Daarom is het vergelijkbaar met de hierboven getoonde condensator.

Werking van een varactor-diode

“zonnekokerproject voor middelbare school ”

Het volume van het uitputtingsgebied van de diode varieert met verandering in tegengestelde voorspanning. Als de sperspanning van de diode wordt verhoogd, neemt de grootte van het uitputtingsgebied toe. Evenzo, als de sperspanning van de Varactor-diode wordt verlaagd, neemt de grootte van het uitputtingsgebied af. Daarom kan de capaciteit worden veranderd door de omgekeerde voorspanning van de diode te veranderen.

Kenmerken van Varactor Diode

De kenmerken van de Varactor-diode hebben de volgende:

Deze diodes genereren aanzienlijk minder ruis in vergelijking met andere diodes.
De kosten van deze diodes zijn ook goedkoper en betrouwbaarder.
Deze diodes zijn erg klein van formaat en erg licht van gewicht.
Het heeft geen zin wanneer het wordt gebruikt bij het doorsturen van vooringenomenheid.
In reverse bias-modus verbetert de Varactor-diode de capaciteit zoals weergegeven in de onderstaande grafiek.

Kenmerken van Varactor Diode

Toepassingen van Varactor Diode

De toepassingen van Varactor Diode hebben voornamelijk betrekking op het gebied van RF-ontwerp. In dit artikel bespreken we echter een aantal toepassingen van Varactor-diodes, om te illustreren hoe deze diodes in de praktijk kunnen worden gebruikt. De condensator in een praktisch circuit kan worden gewijzigd met de Varactor-diode, maar het is noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de afstemspanning, dat wil zeggen de spanning die nodig is om de diodecapaciteit in te stellen. En om ervoor te zorgen dat deze diode niet wordt beïnvloed door de voorspanning in het circuit. Door spanningsregelingstechniek in het diodecircuit te gebruiken, kan veranderende capaciteit worden aangeboden.

Spanningsgestuurde oscillatoren

Houd rekening met de circuit van VCO ontworpen met behulp van varactor-diode ‘D1’ zoals gesymboliseerd in de afbeelding. De oscillator kan worden toegestaan door de ’D1’ diode te veranderen. De condensator C1 wordt gebruikt om de omgekeerde voorspanning voor de varactor-diode te stoppen, en negeert ook dat de diode kortsluiting maakt door de inductor. De diode kan worden aangepast door een voorspanning toe te passen via een R1-weerstand (isolerende serieweerstand).

Varactor-diode in VCO's

RF-filters

De varactor-diodes kunnen worden gebruikt in de RF-filters om af te stemmen. In de ontvangende front-endcircuits kunnen volgfilters cruciaal zijn. Met deze diodes kunnen de filters de frequentie van het binnenkomende ontvangen signaal volgen, dat kan worden beperkt met behulp van een stuurspanning. Meestal wordt dit aangeboden door microprocessorbesturing via de DAC. Enkele van de belangrijkste toepassingen van Varactor-diodes kunnen hieronder worden opgesomd:

Deze diodes kunnen worden gebruikt als frequentiemodulatoren en RF-faseverschuivers.
Deze diodes kunnen worden gebruikt als frequentievermenigvuldigers in microgolfontvangers.
Deze diodes worden gebruikt om de capaciteit in de tank te veranderen LC-circuits

Kent u andere diodes die regelmatig in realtime worden gebruikt? elektrische en elektronische projecten Geef dan uw feedback door in de opmerkingen hieronder te reageren. Hier is een vraag voor jou, wat is de functie van de Varactor-diode?

Fotocredits: