Vad är en varaktordiod?
En varaktordiod, oftare kallad varicap, är en elektronisk halvledaranordning som är mycket nära besläktad med en standarddiod, men med vissa kapaciteter som liknar en kondensator. Skillnaden mellan en varaktor och en standarddiod är att en standarddiod är utformad för att minimera enhetens kapacitans medan en varaktordiod är utformad för att använda och utnyttja kapacitans. Varaktordioder finner vanligt bruk inom parametrisk elektronik, såsom parametriska förstärkare och andra inställningskretsar som kan varieras genom en spänningsförändring.
Alla dioder är konstruerade av två delar av olika material smälta tillsammans med en ledare fäst vid varje ände. Ett material är negativt laddat, kallad katoden, och det andra är positivt laddat, kallad anoden. När en diod först skapas utbyter dessa två material elektroner där de möts, vilket skapar ett område inom dioden som kallas utarmningsskiktet, vilket inte har någon föredragen laddning. Skapa de två olika laddningarna i dioden åstadkommes genom att lägga till ett negativt eller positivt laddat material till matrisen för dioden. I en normal diod tillsätts detta laddade material så enhetligt som möjligt över katodens och anodens bredder för att låta dioden ändra tillstånd så snabbt och med så låg spänning som möjligt.
Om en negativ spänning appliceras på anodledningen för en diod, kombineras den negativa spänningens potential med potentialen för den negativa katoden. När denna kraft är tillräckligt stark för att överbrygga utarmningsskiktet kommer den lätt att röra sig över den positivt laddade anoden på dioden, och dioden kommer att leda elektricitet. En diod i detta tillstånd sägs ha en framåtriktad förspänning.
När samma spänning appliceras på katodledningen på en diod, utvidgas utarmningsskiktet från båda sidorna av anoden, med den positiva anoden fastklämd mellan de två negativa krafterna och skapar ett kapacitivt elektriskt fält inuti dioden. Till att börja med bromsar detta fält endast flödet av elektrisk ström som passerar genom dioden, men när spänningen ökar och fältet bygger sig i styrka kommer fältet så småningom att bli tillräckligt starkt för att blockera elektrisk ström från att passera genom dioden fullständigt. En diod i detta tillstånd sägs ha en omvänd förspänning.
De flesta dioder är utformade för att passera så snabbt som möjligt genom området när strömmen fortfarande flyter och ett kapacitivt elektriskt fält finns. En varaktordiod är emellertid utformad för att arbeta inom denna zon. Till skillnad från en standarddiod läggs det laddade materialet i en varaktor till i ett lutningsmönster, vilket varierar styrkan hos laddningen över katodens och anodens bredd. Utarmningsskiktet för en diod konstruerad på detta sätt varierar i bredd i proportion till den spänning som appliceras på den. Som ett resultat kan dioden fungera som en variabel kondensator med det kapacitiva fältet, minska när mer spänning appliceras och ökar när mindre spänning appliceras.
Varaktordioden kan användas istället för en dyrare och svårare att installera en enhet, såsom en variabel kondensator. Varaktordioder används emellertid inte alltid bara för att minska kostnaderna och underlätta tillverkningsprocesserna. Varaktorer används ofta i applikationer som tv- eller radionivåer där deras förmågor tillåter dem att låsa fast på en kanals eller stationsfrekvens mycket snabbt.