Typ |
bierny |
---|---|
Symbol Symbol diody pojemnościowej |
Dioda pojemnościowa – dioda półprzewodnikowa, w której wykorzystuje się zjawisko zmiany pojemności złącza p-n pod wpływem zmiany napięcia przyłożonego w kierunku zaporowym. Zmiana pojemności diody jest bardzo niewielka, zwykle od 6 pF do 20 pF, przy zmianach napięcia od 2 do 30 V[1].
Konstrukcja złączy stosowanych w diodach pojemnościowych jest specjalnie przystosowana do wykorzystania tej właściwości; diody pojemnościowe są wykonywane zazwyczaj z krzemu lub arsenku galu. Diody pojemnościowe są zoptymalizowane pod względem możliwości wykorzystania pojemności barierowej złącza.
Wyróżnia się dwa rodzaje diod pojemnościowych:
- warikapy (od ang. variable capacitance, zmienna pojemność), o pojemności 10–500 pF, używane głównie w układach automatycznego strojenia jako elementy obwodów rezonansowych,
- waraktory (od ang. variable reactance, zmienna reaktancja), o pojemności 0,2–20 pF, używane głównie w zakresie wysokich częstotliwości, jak również mikrofalowym (5–200 GHz); znajdują zastosowanie na przykład w powielaczach częstotliwości.
Właściwości techniczne i dopuszczalne wartości graniczne dla warikapów:
- Cj - pojemność diody przy odwrotnej polaryzacji (w kierunku zaporowym) i odwrotnej częstotliwości (zwykle przy wartości napięcia zbliżonej do maksymalnej),
- Rs - rezystancja szeregowa diody lub jej wartość Q przy ustalonej wartości napięcia wstecznego i częstotliwości wstecznej,
- VRmax - maksymalne stałe napięcie wsteczne,
- VRMmax - maksymalne szczytowe stałe napięcie wsteczne,
- IFmax - maksymalny stały bias,
- Tj - dopuszczalna temperatura złącza.[2]
Charakterystyka diody pojemnościowej
[edytuj | edytuj kod]Diodę charakteryzują dwie skrajne pojemności, i Pojemność:
- jest osiągana dla dużych napięć; jest bliskie maksymalnemu napięciu wstecznemu
- na ogół określa się przy zerowym lub bliskim zeru napięciu polaryzacji diody
Pojemność jest w przybliżeniu proporcjonalna do gdzie = 0,2–0,5 w zależności od materiału i konstrukcji złącza.
Przy budowaniu diod pojemnościowych dąży się do zmaksymalizowania współczynnika przestrajania:
Parametr, który określa jak zmienia się pojemność w wyniku zmiany napięcia, nazywany jest czułością i definiowany jest zależnością:
Pojemność diody pojemnościowej określa wzór:
gdzie:
- – parametr opisujący wysokość bariery potencjału diody,
- – napięcie przyłożone do diody,
- – współczynnik, który dla złączy skokowych przyjmuje wartość 1/2, a dla złączy liniowych 1/3.
Zastosowanie
[edytuj | edytuj kod]Diody pojemnościowe stosowane są jako kondensatory sterowane napięciem. Są również powszechnie stosowane w oscylatorach sterowanych napięciem, wzmacniaczach parametrycznych i mnożnikach częstotliwości[3].
Zobacz też
[edytuj | edytuj kod]Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ John Watson: Elektronika. Rozdział 8.3, 2002.
- ↑ y, Variable Capacitance Diode - Characteristic, Symbol, Definition [online], 911 Electronic, 29 lipca 2015 [dostęp 2021-02-04] (ang.).
- ↑ Electronics 40 [online], mysite.du.edu [dostęp 2020-04-23] .