Hvad er en varaktordiode?
En varaktordiode, mere almindeligt omtalt som en varicap, er en elektronisk halvlederindretning, der er meget tæt knyttet til en standarddiode, men med visse egenskaber, der ligner en kondensator. Forskellen mellem en varaktor og en standarddiode er, at en standarddiode er designet til at minimere enhedens kapacitans, mens en varaktordiode er designet til at bruge og udnytte kapacitans. Varaktordioder finder almindelig anvendelse i parametrisk elektronik, såsom parametriske forstærkere og andre indstillingskredsløb, der kan varieres ved en ændring i spænding.
Alle dioder er konstrueret af to stykker forskellige materialer smeltet sammen med en bly fastgjort til hver ende. Det ene materiale er negativt ladet, kaldet katoden, og det andet er positivt ladet, kaldet anoden. Når en diode først oprettes, udveksler disse to materialer elektroner, hvor de mødes, hvilket skaber et område inden i dioden kaldet depletionslaget, som ikke har nogen favoriseret ladning. Oprettelse af de to forskellige ladninger i dioden opnås ved at tilføje et negativt eller positivt ladet materiale til matrixen af dioden. I en normal diode tilsættes dette ladede materiale så ensartet som muligt over bredden af katoden og anoden for at lade dioden ændre tilstande så hurtigt og ved en så lav spænding som muligt.
Hvis en negativ spænding påføres anodeledningen i en diode, kombineres den negative spændings potentiale med potentialet for den negative katode. Når denne kraft er stærk nok til at bygge bro over udtømmingslaget, vil den let køre over den positivt ladede anode af dioden, og dioden leder elektricitet. En diode i denne tilstand siges at have en fremadskrænkning.
Når den samme spænding påføres til katodeledningen af en diode, udvides udtømmingslaget fra begge sider af anoden, med den positive anode klemt ind mellem de to negative kræfter, hvilket skaber et kapacitivt elektrisk felt inde i dioden. Til at begynde med bremser dette felt kun strømmen af elektrisk strøm, der passerer gennem dioden, men når spændingen stiger, og feltet bygger sig i styrke, vil feltet til sidst blive stærkt nok til at blokere den elektriske strøm fra at passere gennem dioden fuldstændigt. En diode i denne tilstand siges at have en omvendt bias.
De fleste dioder er designet til at passere så hurtigt som muligt gennem området, når der stadig strømmer og et kapacitivt elektrisk felt findes. En varaktordiode er imidlertid designet til at fungere inden for denne zone. I modsætning til en standarddiode tilføjes det ladede materiale i en varaktor i et gradientmønster, der varierer styrken af ladningen over bredden af katoden og anoden. Udtømmingslaget af en diode, der er konstrueret på denne måde, varierer i bredde i forhold til spændingen, der påføres den. Som et resultat kan dioden fungere som en variabel kondensator med det kapacitive felt, faldende, efterhånden som der spændes mere spænding og øges, når der tilføres mindre spænding.
Varaktordioden kan bruges i stedet for en dyrere og vanskelig at installere enhed, såsom en variabel kondensator. Varaktordioder bruges imidlertid ikke altid blot til at reducere omkostninger og lette fremstillingsprocesser. Varaktorer bruges ofte i applikationer som fjernsyns- eller radiotunere, hvor deres evner tillader dem at låse sig fast på en kanals eller stations frekvens meget hurtigt.