バラクターダイオードとは？

より一般的にバリキャップと呼ばれるバラクターダイオードは、標準ダイオードに非常に密接に関連しているが、コンデンサに似た特定の機能を備えた電子半導体デバイスです。 バラクタと標準ダイオードの違いは、標準ダイオードはデバイスの容量を最小化するように設計されているのに対して、バラクタダイオードは容量を使用および活用するように設計されていることです。 バラクタダイオードは、電圧の変化によって変化する可能性のあるパラメトリックアンプやその他のチューニング回路など、パラメトリックエレクトロニクスで一般的に使用されています。

すべてのダイオードは、それぞれの端にリード線が取り付けられた2つの異なる材料の部品で構成されています。 一方の材料は陰極と呼ばれる負に帯電し、もう一方の材料は陽極と呼ばれる正に帯電します。 ダイオードが最初に作成されたとき、これらの2つの材料は電子が出会う場所で電子を交換し、ダイオード内に空乏層と呼ばれる領域を作成します。 ダイオードに2つの異なる電荷を作成するには、負または正に帯電した材料をダイオードのマトリックスに追加します。 通常のダイオードでは、この充電された材料がカソードとアノードの幅全体に可能な限り均一に追加され、ダイオードの状態をできるだけ早く、できるだけ低い電圧で変更できるようにします。

ダイオードの陽極リードに負電圧が印加されると、負電圧の電位は負陰極の電位と結合します。 この力が空乏層を橋渡しするのに十分な強さになると、ダイオードの正に帯電したアノードを容易に移動し、ダイオードが電気を伝導します。 この状態のダイオードは、順方向バイアスを持つと言われています。

同じ電圧がダイオードのカソードリードに印加されると、空乏層がアノードの両側から広がり、2つの負の力の間に正のアノードが挟まれ、ダイオード内部に容量性電界が発生します。 最初は、この電界はダイオードを流れる電流の流れを遅くするだけですが、電圧が上昇して電界が強まるにつれて、電界は最終的に電流がダイオードを完全に通過するのをブロックするのに十分な強度になります。 この状態のダイオードは逆バイアスを持つと言われています。

ほとんどのダイオードは、電流がまだ流れていて容量性電界が存在する場合、その領域をできるだけ早く通過するように設計されています。 ただし、バラクタダイオードは、このゾーン内で動作するように設計されています。 標準的なダイオードとは異なり、バラクタ内の帯電物質は、カソードとアノードの幅全体で電荷の強度を変化させる勾配パターンで追加されます。 このように構成されたダイオードの空乏層は、それに印加される電圧に比例して幅が変化します。 その結果、ダイオードは容量性フィールドを持つ可変コンデンサとして機能し、より多くの電圧が印加されると減少し、より少ない電圧が印加されると増加します。

バラクタダイオードは、可変コンデンサなどの高価で設置が困難なデバイスの代わりに使用できます。 ただし、バラクタダイオードは、単にコストを削減し、製造プロセスを容易にするためだけに使用されるとは限りません。 バラクターは、テレビやラジオチューナーなどのアプリケーションで使用されることが多く、その機能により、チャンネルまたはステーションの周波数を非常に迅速にロックできます。