Co je dioda varaktoru?
Dioda varactoru, běžněji označovaná jako varaktura, je elektronické polovodičové zařízení velmi úzce spojené se standardní diodou, ale s určitými schopnostmi podobnými kondenzátoru. Rozdíl mezi varaktorem a standardní diodou spočívá v tom, že standardní dioda je navržena tak, aby minimalizovala kapacitu zařízení, zatímco dioda varactoru je navržena pro využití a využití kapacitance. Diody varaktoru nacházejí běžné použití v parametrické elektronice, jako jsou parametrické zesilovače a další ladicí obvody, které lze měnit změnou napětí.
Všechny diody jsou vyrobeny ze dvou kusů různých materiálů, které jsou spojeny spolu s přívodem připojeným ke každému konci. Jeden materiál je negativně nabitý, nazývá se katoda a druhý je pozitivně nabitý, nazývaný anoda. Když je dioda poprvé vytvořena, tyto dva materiály vyměňují elektrony, kde se setkávají, a vytvářejí oblast uvnitř diody nazvanou depleční vrstva, která nemá žádný zvýhodněný náboj. Vytvoření dvou různých nábojů v diodě je dosaženo přidáním negativně nebo pozitivně nabitého materiálu do matrice diody. V normální diodě se tento nabitý materiál přidává co nejrovnoměrněji přes šířky katody a anody, aby dioda mohla měnit stavy co nejrychleji a při co nejmenším napětí.
Pokud je na anodový vodič dioda přivedeno záporné napětí, kombinuje se potenciál záporného napětí s potenciálem záporné katody. Jakmile je tato síla dostatečně silná, aby přemostila depleční vrstvu, bude snadno cestovat přes kladně nabitou anodu diody a dioda bude vést elektřinu. Dioda v tomto stavu je řekl, aby měl předpětí.
Když je na katodové vedení diody přivedeno stejné napětí, depleční vrstva se rozšiřuje z obou stran anody, přičemž pozitivní anoda je vložena mezi obě negativní síly a vytváří uvnitř diody kapacitní elektrické pole. Zpočátku toto pole pouze zpomaluje tok elektrického proudu procházejícího diodou, ale jak se napětí zvyšuje a pole se buduje v síle, pole se nakonec stane dostatečně silné, aby zcela zablokovalo elektrický proud procházející diodou. Dioda v tomto stavu je řekl, aby měl obrácenou zaujatost.
Většina diod je navržena tak, aby procházela co nejrychleji oblastí, když proud stále teče a existuje kapacitní elektrické pole. Varactorova dioda je však navržena pro provoz v této zóně. Na rozdíl od standardní diody se nabitý materiál ve varaktoru přidává v gradientním vzoru, který mění sílu náboje napříč šířkou katody a anody. Depleční vrstva takto vytvořené diody se mění v šířce úměrně napětí, které je na ni aplikováno. Výsledkem je, že dioda může působit jako variabilní kondenzátor s kapacitním polem, snižující se s přivedením většího napětí a zvyšující se s přivedením menšího napětí.
Dioda varactoru může být použita místo dražšího a obtížně instalovatelného zařízení, jako je variabilní kondenzátor. Diody varaktorů však nejsou vždy používány pouze ke snížení nákladů a usnadnění výrobních procesů. Varaktory se často používají v aplikacích, jako jsou televizní nebo rozhlasové tunery, kde jim jejich schopnosti umožňují velmi rychle zamknout frekvenci kanálu nebo stanice.