CONTENIDO
- ¿Qué es un diodo Varactor?
- Definición de un diodo varactor
- Principio de funcionamiento del diodo Varactor
- Símbolo del diodo Varactor
- IV Característica del diodo variable
- Estructura del diodo varactor
- Pérdida óhmica en diodo variable
- Ventajas del diodo Varactor
- Aplicaciones importantes del diodo variable
¿Qué es el diodo varactor?
Definición de un diodo varactor:
"El término varactor es la forma abreviada de un reactor variable, que se refiere a la capacitancia variable de voltaje de una unión pn con polarización inversa".
El diodo varactor también se conoce como diodo variable, diodo vericap, diodo de sintonización, diodo de reactancia variable o diodo de capacitancia variable.
Símbolo del diodo varactor:
¿Cómo funciona un diodo varactor?
Principio de funcionamiento del diodo varactor:
En este punto, la capacitancia de la unión estará influenciada por el voltaje instigado y el parámetro de diseño de la unión. Una unión con polarización inversa constante se puede utilizar como capacitancia. Por lo general, el diodo variable está diseñado para emplear las características de voltaje variable de la capacitancia de la unión. Por ejemplo, un varactor puede ser heredado en la etapa de sintonización del receptor de radio como complemento de la placa variable grande condensador. La medición del circuito resultante se puede reducir y se aumenta su confiabilidad. Todos los usos del diodo varactor incluyen generación de armónicos, amplificación de frecuencia de microondas y lector activo aplicaciones de filtros En una unión PN abrupta, la capacitancia cambia a medida que la polarización inversa Vrraíz cuadrada de.
En una unión graduada, la capacitancia se puede escribir regularmente como,
Cj∝ Vr-n para la condición Vr >> V0
En una unión categorizada linealmente, el exponente n es siempre un tercio. Por eso, los diodos varactores se preparan mediante 'la metodología de crecimiento epitaxial' o mediante 'la técnica de implantación de iones'. La capa epitaxial se puede diseñar para obtener uniones para las que el exponente n es más significativo que la mitad. Tales uniones se llaman Uniones hiper abruptas.
Estructura del diodo varactor
IV Característica del diodo varactor:
Perfiles de dopaje del diodo varactor
Se han explicado anteriormente tres perfiles de dopaje diferentes con la unión se devalúa como p + -n de modo que la anchura de la capa de agotamiento W se extiende originalmente en el lado n. Podemos observar que el exponente n es 1 / (m + 2) para la unión p + -n.
La unión hiperbrupta16 con m = -3/2 es particularmente interesante para aplicaciones específicas de varactor para este caso, n = 2, y la capacitancia es equivalente a Vr-2. Si un capacitor está conectado con un inductor L en un circuito resonante, la frecuencia resonante varía linealmente con el voltaje aplicado del diodo.
Debido a la amplia variabilidad de Cj contra Vr Dependiendo de la selección de perfiles de dopaje, los diodos variables se pueden utilizar en varios usos específicos. En uno de estos casos, los varactores pueden diseñarse para aprovechar la capacidad de almacenamiento de carga de polarización directa para aplicaciones de alta frecuencia.
Pérdida óhmica del diodo varactor:
Al derivar la ecuación del diodo, asumimos que el voltaje del dispositivo aparece únicamente sobre la unión. Para la mayoría de estos diodos, el caída de voltaje en las regiones neutrales son insignificantes y la necesidad de dopaje es comparativamente mayor. La resistividad de cada una de las regiones neutras es pequeña, y el área característica del diodo está sobredimensionada en comparación con la longitud.
A veces, la pérdida óhmica se explica en un diodo mediante la inclusión de una resistencia simple en serie con la unión. Los efectos de la caída de voltaje en el exterior de la región de desarrollo son importantes porque la caída de voltaje se ve influenciada por la corriente, explicada por el voltaje a través de la unión. Por ejemplo, si expresamos la resistencia en serie de p y n distritos mediante Rp y Rn, correspondientemente, la tensión de unión V es
V = Va - Yo [Rp(yo) + Rn(YO)]
Dónde Va es un voltaje aplicado externamente al dispositivo. Hay una caída de voltaje en aumento en la región de resistencia Rp y Rn correspondientemente cuando la corriente aumenta y el voltaje de unión V disminuye. Puede ocurrir una complicación adicional del cálculo de la pérdida si la conductividad se ha incrementado en la región neutra con la inyección de portador acumulativa. Aunque, a altos niveles de inyección, con los portadores excedentes inyectados, la inflexión de conductividad puede reducir Rp y Rn importantemente. Las pérdidas óhmicas a menudo se evitan en dispositivos correctamente delineados. Por esa razón, las desviaciones de la corriente en general dan la impresión solo de corrientes muy altas que operan más allá de la región regular.
Las características de corriente-voltaje directa e inversa en una escala semilogarítmica
Las características de corriente-voltaje directa e inversa de una unión pn en una escala semilogarítmica se han explicado anteriormente. Observamos una línea recta en una gráfica semilogarítmica para el diodo polarizado hacia adelante ideal, que corresponde a la relación exponencial de corriente sobre voltaje. Teniendo en cuenta las propiedades de segundo orden, realizamos diferentes modos de funcionamiento. La corriente de generación-recombinación mejorada se dirige a otro diodo distinguido con 'factor de idealidad' (n = 2). Para corrientes neutras, obtenemos una excelente inyección de bajo nivel y corriente limitada por difusión (n = 1). A más corrientes, podemos obtener un nivel de inyección más alto yn = 2, mientras que a corrientes aún mayores, las caídas óhmicas se inician y las regiones de carga espacial neutra se vuelven críticas.
En polarización inversa, se ha observado una corriente de saturación inversa constante, durante esta corriente es independiente del cambio de voltaje. Sin embargo, en esencia, recibimos una mayor corriente de fuga dependiente del voltaje. los avalancha or zener los efectos provocar una avería en una polarización inversa suficientemente alta.
Ventajas de usar un diodo varactor:
Dado que el diodo varactor tiene poco ruido en comparación con el diodo de unión pn, hay menos pérdida de potencia en este diodo. Los diodos variables son livianos y fáciles de transportar debido a su pequeño tamaño.
Aplicaciones del diodo varactor:
- Los diodos variables se utilizan en un tanque de resistencia variable, que generalmente es un circuito LC.
- El diodo variable se puede utilizar como modulador de frecuencia.
- Se utiliza como desfasador de RF.
- se utilizan diodos variables en un microonda receptor.
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Hola, soy Soumali Bhattacharya. He realizado el Máster en Electrónica.
Actualmente me dedico al campo de la Electrónica y la comunicación.
Mis artículos se centran en las principales áreas de la electrónica básica con un enfoque muy simple pero informativo.
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