Википедия

Варикап: различия между версиями

Интерактивная навигация по истории
[отпатрулированная версия][отпатрулированная версия]
← Предыдущая правкаСледующая правка →
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ВизуальныйВики-текст
Нет описания правки
+ 2 илл., переработка дополнение, уточнение
Строка 1:
{{не путать|Переменный конденсатор|переменным конденсатором}}
{{seealso|Вариконд}}
[[Файл:Varicap symbol ru.svg|thumb|250px|Обозначение варикапа на принципиальных электриеских схемах.]]
'''ВарикапВарика́п''' — [[акроним]] (от {{lang-en|vari(able)}} — «переменный», и {{lang-en2|cap(acity)}} — «ёмкость») — электронный прибор, [[полупроводниковый диод]], работа которого основана на зависимости барьерной [[Электрическая ёмкость|ёмкости]] [[p-n переход]]а от обратного [[Электрическое напряжение|напряжения]]. Варикапы применяются в качестве элементов с электрически управляемой ёмкостью в схемах перестройки частоты [[Колебательный контур|колебательного контура]], деления и умножения частоты, [[Частотная модуляция|частотной модуляции]], управляемых фазовращателей и др.
 
Варикапы с большой рассеиваемой мощностью, предназначенные для умножения частоты в радиопередатчиках, принято называть [[варактор]]ами.
[[Файл:Pn-junction in varicap when it's used reverse-biased(plain scheme).PNG|frame|right|Обратное напряжение на диоде.]]
При отсутствии внешнего напряжения в p-n-переходе существуют потенциальный барьер и внутреннее [[электрическое поле]]. Если к диоду приложить обратное напряжение (т.е. [[катод]] должен иметь положительный потенциал относительно [[анод]]а), то высота этого потенциального барьера увеличится. Внешнее обратное напряжение отталкивает [[электрон]]ы в глубь n-области, в результате чего происходит расширение обеднённой области p-n-перехода, которую можно представить как простейший плоский [[Электрический конденсатор|конденсатор]], в котором обкладками служат границы области. В таком случае, в соответствии с формулой для ёмкости плоского конденсатора, с ростом расстояния между обкладками (вызванной ростом значения обратного напряжения) ёмкость p-n-перехода будет уменьшаться. Это уменьшение ограничено лишь толщиной базы, далее которой переход расширяться не может. По достижении этого минимума с ростом обратного напряжения ёмкость не изменяется.▼
 
Варикапы применяются в качестве элементов с электрически управляемой ёмкостью в схемах перестройки частоты [[Колебательный контур|колебательного контура]] в частотноизбирательных цепях, деления и умножения частоты, [[Частотная модуляция|частотной модуляции]], управляемых [[Фазовращатель|фазовращателей]] и др.
Промышленностью выпускаются варикапы как в виде дискретных элементов (например, КВ105, КВ109, КВ110, КВ114, BB148, BB149), так и в виде варикапных сборок (например, КВС111).▼
 
== Принцип работы варикапа ==
== Основные характеристики ==
[[Файл:Varactor function-ru.svg|thumb|Изменение толщины барьерного обеднённого слоя вблизи p-n перехода при изменении обратного напряжения, приложенного к структуре.]], то есть на анод его подаётся отрицательное напряжение.
 
▲При отсутствии внешнего приложенного к электродам напряжения в p-n-переходе существуют потенциальный барьер и внутреннее [[электрическое поле]], возникновение которого обусловлено [[контактная разность потенциалов|контактной разностью потенциалов]] в между полупроводниками p-типа и n-типа. Нормальный режим работы варикапа — с обратным смещением. Если к диоду приложить обратное напряжение (т.е.то есть [[катод]] должен иметь положительный потенциал относительно [[анод]]а), то высота этого потенциального барьера увеличится. Внешнее обратное напряжение отталкивает [[электрон]]ы в глубь n-области, в результате чего происходит расширение обеднённой области p-n-перехода, которуюто есть слой полупроводника, лишенный носителей заряда и по сути являющийся диэлектриком. При увеличении обратного напряжения толщина обеднённого слоя увеличивается. Это можно представить какв простейшийвиде плоскийплоского [[Электрический конденсатор|конденсатор]]а, в котором обкладками служат границынеобеднённые области.зоны Вполупроводника такоми случае,с впеременной толщиной слоя диэлектрика. В соответствии с формулой для ёмкости плоского конденсатора, с ростом расстояния между обкладками (вызванной ростом значения обратного напряжения) ёмкость p-n-перехода будет уменьшаться. Это уменьшение ограничено лишь толщиной базы, далее которой переходтолщина расширятьсяобеднённого слоя увеличиваться не может., Попо достижении этого минимума ёмкости с ростом обратного напряжения ёмкость не изменяется. Другой ограничивающий фактор управляемого снижения ёмкости — электрический лавинный пробой обеднённого слоя.
 
== Конструкция ==
[[File:Varactor-ru.svg|thumb|Внутренняя структура варикапа.]]
Обычно варикапы изготавливаются по планарно-эпитаксиальной технологии, позволяющей оптимизировать электрические параметры прибора. На пластине сильнолегированного низкоомного полупроводника (обычно с n-типом проводимости, обозначается n<sup>+</sup>) выращивается высокоомная плёнка низколегированного полупроводника n-типа. C помощью диффузии акцепторной примеси на поверхности эпитаксиального слоя формируется низкоомный анодный слой p-типа.
 
Боковая поверхность структуры для защиты выходящего на поверхность p-n-перехода и увеличения обратного пробойного напряжения покрывается легкоплавким стеклом.
 
== Основные электрические и эксплуатационные параметры ==
* Общая ёмкость — ёмкость, измеренная между выводами варикапа при заданном обратном напряжении.
* Коэффициент перекрытия по ёмкости — отношение ёмкостей при двух заданных значениях обратного напряжения на варикапе.
* [[Добротность]] — отношение [[Реактивное сопротивление|реактивного сопротивления]] варикапа на заданной частоте к сопротивлению потерь при заданном значении ёмкости или обратного напряжения.
* Постоянный обратный ток — [[постоянный ток]], ток утечки, ток, протекающий через варикап при заданном обратном напряжении.
* Максимально допустимое постоянное обратное напряжение.
* Максимально допустимая рассеиваемая [[Электрическая мощность|мощность]].
* Температурные коэффициенты емкости и добротности — отношение относительного изменения емкости (добротности) варикапа к вызвавшему его абсолютному изменению температуры. В общем случае сами эти коэффициенты зависят от значения обратного напряжения, приложенного к варикапу.
* Предельная частота варикапа — значение частоты, на которой реактивная составляющая проводимости варикапа становится равной активной составляющей. Измерение предельной частоты производится при конкретных заданных обратном напряжении и температуре, которые, в свою очередь, зависят от типа варикапа.
 
== Модели варикапов ==
▲Промышленностью выпускаются варикапы как в виде дискретных элементовкомпонентов (например, варикапы производства СССР и России, КВ105, КВ109, КВ110, КВ114, BB148, BB149), так и в виде варикапных сборок (например, КВС111).
 
== Применение ==
Варикапы применяются для перестройки частоты [[ГУН|генераторов управляемых напряжением]] в [[Синтезатор частот|синтезаторах частоты]] и [[Генератор качающейся частоты|генераторах качающейся частоты]], настройки частотноизбирательных цепей с управлением напряжением, в системах [[Автоматическая подстройка частоты|автоматической подстройки частоты]] различных радиоприёмных устройств, в [[Параметрический усилитель|параметрических усилителях]], для умножения частоты в [[Умножитель частоты|умножителях частоты]], управляемых напряжением [[Фазовращатель|фазовращателях]] и др.
 
== См. также ==
Строка 35 ⟶ 51 :
{{rq|sources|refless}}
 
[[Категория:Диоды]]
[[Категория:Полупроводниковые диоды]]
Источник — https://ru.wikipedia.org/wiki/Варикап