Kas ir Varactor diode?

Varaktora diode, biežāk saukta par varikapu, ir elektroniska pusvadītāju ierīce, kas ir ļoti cieši saistīta ar standarta diode, bet ar noteiktām iespējām ir līdzīgas kondensatoram. Atšķirība starp varaktoru un standarta diode ir tāda, ka standarta diode ir paredzēta, lai samazinātu ierīces kapacitāti, savukārt varaktora diode ir paredzēta kapacitātes izmantošanai un izmantošanai. Varactor diodes tiek plaši izmantotas parametru elektronikā, piemēram, parametriskajos pastiprinātājos un citās regulēšanas shēmās, kuras var mainīt, mainot spriegumu.

Visas diodes ir izgatavotas no diviem dažādu materiālu gabaliem, kas savienoti kopā ar vadu, kas pievienots katrā galā. Viens materiāls ir negatīvi uzlādēts, ko sauc par katodu, bet otrs ir pozitīvi uzlādēts, ko sauc par anodu. Kad diode pirmo reizi tiek izveidota, šie divi materiāli apmainās ar elektroniem, kur tie satiekas, diodē izveidojot zonu, ko sauc par noplicināšanas slāni, kuram nav labvēlīga lādiņa. Divu dažādu lādiņu izveidošana diodē tiek veikta, pievienojot negatīvi vai pozitīvi lādētu materiālu diodes matricai. Parastajā diodē šis uzlādēts materiāls tiek pievienots pēc iespējas vienmērīgāk visā katoda un anoda platumā, lai ļautu diodei mainīt stāvokļus pēc iespējas ātrāk un ar pēc iespējas zemāku spriegumu.

Ja diodes anoda vadam tiek pielikts negatīvs spriegums, negatīvā sprieguma potenciāls apvienojas ar negatīvā katoda potenciālu. Kad šis spēks ir pietiekami spēcīgs, lai pārvarētu noplicināšanas slāni, tas viegli pārvietosies pāri diodes pozitīvi lādētajam anodam, un diode vadīs elektrību. Tiek uzskatīts, ka diodei šajā stāvoklī ir novirze uz priekšu.

Kad diodes katoda vadam tiek pielikts vienāds spriegums, noplicināšanas slānis paplašinās no abām anoda pusēm, un pozitīvais anods atrodas starp diviem negatīvajiem spēkiem, radot kapacitatīvu elektrisko lauku diodes iekšpusē. Sākumā šis lauks tikai palēnina elektriskās strāvas plūsmu, kas iet cauri diodei, bet, pieaugot spriegumam un lauka stiprumam, lauks galu galā kļūs pietiekami spēcīgs, lai pilnībā bloķētu elektriskās strāvas plūsmu caur diodi. Tiek uzskatīts, ka diodei šajā stāvoklī ir apgrieztā nobīde.

Lielākā daļa diožu ir izstrādātas tā, lai pēc iespējas ātrāk izietu cauri zonai, kad strāva joprojām plūst un pastāv kapacitatīvs elektriskais lauks. Tomēr varaktora diode ir paredzēta darbībai šajā zonā. Atšķirībā no standarta diodes, uzlādētais materiāls varaktorā tiek pievienots gradienta veidā, kas maina lādiņa stiprumu visā katoda un anoda platumā. Šādā veidā konstruētas diodes noplicināšanas slāņa platums mainās proporcionāli tai pievadītajam spriegumam. Rezultātā diode var darboties kā mainīgs kondensators ar kapacitatīvo lauku, samazinoties, jo tiek pielikts lielāks spriegums, un palielinoties, jo tiek pielikts mazāks spriegums.

Varaktora diodi var izmantot dārgākas un grūtāk uzstādāmas ierīces, piemēram, mainīga kondensatora, vietā. Tomēr Varactor diodes ne vienmēr tiek izmantotas, lai samazinātu izmaksas un atvieglotu ražošanas procesus. Varaktorus bieži izmanto tādās lietojumprogrammās kā televīzijas vai radio uztvērēji, kur to spējas ļauj tiem ļoti ātri bloķēt kanāla vai stacijas frekvenci.