Co to jest dioda Varactor?
Dioda waraktorowa, częściej określana jako varicap, jest elektronicznym urządzeniem półprzewodnikowym bardzo ściśle powiązanym ze standardową diodą, ale o pewnych możliwościach podobnych do kondensatora. Różnica między warystorem a diodą standardową polega na tym, że dioda standardowa została zaprojektowana w celu zminimalizowania pojemności urządzenia, podczas gdy dioda warystorowa została zaprojektowana do wykorzystania i wykorzystania pojemności. Diody Varactor znajdują powszechne zastosowanie w elektronice parametrycznej, takiej jak wzmacniacze parametryczne i inne obwody dostrajające, które można zmieniać poprzez zmianę napięcia.
Wszystkie diody są zbudowane z dwóch kawałków różnych materiałów połączonych ze sobą ołowiem przymocowanym do każdego końca. Jeden materiał jest naładowany ujemnie, zwany katodą, a drugi jest naładowany dodatnio, zwany anodą. Kiedy dioda jest tworzona po raz pierwszy, te dwa materiały wymieniają elektrony tam, gdzie się spotykają, tworząc w obrębie diody obszar zwany warstwą zubażaną, który nie ma uprzywilejowanego ładunku. Wytworzenie dwóch różnych ładunków w diodzie odbywa się poprzez dodanie ujemnie lub dodatnio naładowanego materiału do matrycy diody. W normalnej diodzie ten naładowany materiał jest dodawany tak równomiernie, jak to możliwe, na całej szerokości katody i anody, aby umożliwić diodzie zmianę stanów tak szybko i przy możliwie najniższym napięciu.
Jeżeli napięcie ujemne zostanie przyłożone do anody ołowiu diody, potencjał napięcia ujemnego łączy się z potencjałem ujemnej katody. Gdy siła ta będzie wystarczająco silna, aby wypełnić warstwę zubożoną, będzie łatwo przemieszczać się przez dodatnio naładowaną anodę diody, a dioda będzie przewodzić prąd. Mówi się, że dioda w tym stanie ma przesunięcie do przodu.
Gdy do katody doprowadzonej diody zostanie przyłożone to samo napięcie, warstwa zubożająca rozszerza się z obu stron anody, przy czym anoda dodatnia jest umieszczona pomiędzy dwiema ujemnymi siłami, tworząc pojemnościowe pole elektryczne wewnątrz diody. Początkowo pole to tylko spowalnia przepływ prądu elektrycznego przepływającego przez diodę, ale wraz ze wzrostem napięcia i wzrostem pola, pole ostatecznie stanie się wystarczająco silne, aby całkowicie zablokować przepływ prądu elektrycznego przez diodę. Mówi się, że dioda w tym stanie ma odwrotne napięcie.
Większość diod zaprojektowano tak, aby przepływały jak najszybciej przez obszar, gdy nadal płynie prąd i istnieje pojemnościowe pole elektryczne. Jednak dioda waraktorowa jest przeznaczona do działania w tej strefie. W przeciwieństwie do standardowej diody, naładowany materiał w waraktorze jest dodawany w układzie gradientu, który zmienia siłę ładunku na szerokości katody i anody. Tak zbudowana warstwa zubożonej diody zmienia szerokość proporcjonalnie do przyłożonego do niej napięcia. W rezultacie dioda może działać jak zmienny kondensator z polem pojemnościowym, zmniejszając się wraz ze wzrostem napięcia i zwiększając się wraz ze spadkiem napięcia.
Diodę waraktorową można zastosować zamiast droższego i trudniejszego do zainstalowania urządzenia, takiego jak kondensator zmienny. Jednak diody Varactor nie zawsze są używane po prostu w celu zmniejszenia kosztów i ułatwienia procesów produkcyjnych. Warystory są często używane w aplikacjach takich jak tunery telewizyjne lub radiowe, gdzie ich możliwości pozwalają im bardzo szybko zablokować częstotliwość kanału lub stacji.