Dioda pojemnościowa

Dioda pojemnościowa w encyklopedii

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Dioda pojemnościowa – dioda półprzewodnikowa, w której wykorzystuje się zjawisko zmiany pojemności złącza p-n pod wpływem zmiany napięcia przyłożonego w kierunku zaporowym. Zmiana pojemności diody jest bardzo niewielka, zwykle od 6 pF do 20 pF, przy zmianach napięcia od 2 do 20 V[1].

Konstrukcja złączy stosowanych w diodach pojemnościowych jest specjalnie przystosowana do wykorzystania tej właściwości; diody pojemnościowe są wykonywane zazwyczaj z krzemu lub arsenku galu. Diody pojemnościowe są zoptymalizowane pod względem możliwości wykorzystania pojemności barierowej złącza.

Wyróżnia się dwa rodzaje diod pojemnościowych:

  • warikapy (od ang. variable capacitance, zmienna pojemność), o pojemności 10–500 pF, używane głównie w układach automatycznego strojenia jako elementy obwodów rezonansowych
  • waraktory (od ang. variable reactance, zmienna reaktancja), o pojemności 0,2–20 pF, używane głównie w zakresie wysokich częstotliwości, jak również mikrofalowym (5–200 GHz); znajdują zastosowanie na przykład w powielaczach częstotliwości. Symbol diody pojemnościowej (A – anoda, K – katoda)

Spis treści

Charakterystyka diody pojemnościowej | edytuj kod

Zależność pojemności diody od napięcia

Diodę charakteryzują dwie skrajne pojemności, Ctmin i Ctmax. Pojemność:

  • Ctmin jest osiągana dla dużych napięć; U2 jest bliskie maksymalnemu napięciu wstecznemu
  • Ctmax na ogół określa się przy zerowym lub bliskim zeru napięciu polaryzacji diody U1.

Pojemność Ct jest w przybliżeniu proporcjonalna do U−n gdzie n = 0,2–0,5 w zależności od materiału i konstrukcji złącza.

Przy budowaniu diod pojemnościowych dąży się do zmaksymalizowania współczynnika przestrajania:

K = C t m a x C t m i n {\displaystyle K={\frac {C_{t_{max}}}{C_{t_{min}}}}} .

Parametr, który określa jak zmienia się pojemność w wyniku zmiany napięcia, nazywany jest czułością i definiowany jest zależnością:

α = 1 C t Δ C t Δ U {\displaystyle \alpha ={\frac {1}{C_{t}}}{\frac {\Delta C_{t}}{\Delta U}}} .

Pojemność diody pojemnościowej określa wzór:

C j ( u ) = C j 0 ( 1 − u V j ) m {\displaystyle C_{j}(u)={\frac {C_{j_{0}}}{(1-{\frac {u}{V_{j}}})^{m}}}}

gdzie:

  • Vj – parametr opisujący wysokość bariery potencjału diody
  • u – napięcie przyłożone do diody
  • m – współczynnik, który dla złączy skokowych przyjmuje wartość 1/2, a dla złączy liniowych 1/3.

Zastosowanie | edytuj kod

Diody pojemnościowe stosowane są jako kondensatory sterowane napięciem. Są również powszechnie stosowane w oscylatorach sterowanych napięciem, wzmacniaczach parametrycznych i mnożnikach częstotliwości[2].

Zobacz też | edytuj kod

Przypisy | edytuj kod

  1. ↑ John Watson: Elektronika. Rozdział 8.3, 2002
  2. ↑ Electronics 40, mysite.du.edu [dostęp 2020-04-23] .
Kontrola autorytatywna (dioda półprzewodnikowa):
Na podstawie artykułu: "Dioda pojemnościowa" pochodzącego z Wikipedii
OryginałEdytujHistoria i autorzy