若何选择变容二极管(Varactor Diodes)?

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kanwenda
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在二极管各人族中,变容二极管(Varactor Diodes、Varicap Diodes,Tunning Diode)属于异类,在PN结反偏时结电容随外加电压的变革而变革,即反偏电压增大时结电容减小,反之结电容增大。

图1.变容二极管的常见符号

因为奇特的压控性能,变容二极管次要用于高频电路的主动调谐、调频、调相等、最常见的应用例子是电视机调谐器、FM收音机调造电路,还有热敏晶振等压控振荡器件。

工做原理

固然名称是二极管,变容二极管素质上属于电容器,是一种接纳半导体质料造做的电压控造型可变电容器,因而也有压控电容器(Varicap, Voltcap)的称呼。

图2.变容二极办理论模子

理论上,我们能够把变容二极管看成一个PN结,若是在PN结上加一个反向电压V(变容二极管是反历来用的),则N型半导体内的电子被引向正极,P型半导体内的空穴被引向负极,然后构成既没有电子也没有空穴的耗尽层。该耗尽层的宽度随反向电压V的变革而变革,反向电压V增大,则耗尽层变宽,二极管的电容量C就削减;若是反向电压减小,则耗尽层宽度变窄,二极管的电容量变大。

图3.变容二极管压控特征

如许,通过改动反向电压V大小,就引起了耗尽层宽度的变革,从而改动了变容二极管的结容量,实现了控造电容大小的目标。

次要用处

变容二极管次要输出电压控造的电容值,在RF电路顶用做主动调谐、调频、调相等。在FR滤波器、压控振荡器(VCO)中,变容二极管也有大量应用。(1)FR滤波器:做为前端领受机电路的逃踪滤波器,逃踪领受到的输入信号的频次变革。(2)压控振荡器(VCO):VCO在良多范畴应用普遍,例如带有锁相环(PLL)的振荡器,那在大大都无线领受器和无线电应用中很常见。

应用选型

选择变容二极管时,一般存眷设置装备摆设、更大反向耐压(Vr)、反向电流(Ir)、结电容(CT)、电容等到前提、等效串联电阻(Rs)、工做温度范畴、封拆规格等。变容二极管的电容值一般比力小,范畴为几pF到几百pF,更大电容与最小电容之比值大约为1.47-19.5之间。

图4.用于VHF波段的变容二极管典型性能

封拆上,中小功率的变容二极管多接纳玻封、塑封,功率较大的变容二极管多接纳金属封,外形规格有SOD-532、SOD-323、SOT-23(SOT-23-3)、SOD-882。变容二极管与通俗二极管一样,工做于-55℃到+125℃温度范畴内。选型时要留意工做频带等情况因素,电容-电压线性度要好,结电容的容差、结电容的温度系数、串联等效电阻(Rs)应尽可能小。

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