Вопрос 10. Полупроводниковые варикапы – устройство,принцип действия, особенности применения, характеристики и параметры.
Устройство.
Варикапами, варикондами или параметрическими диодами называют полупроводниковые диоды, используемые в качестве переменной ёмкости, управляемой напряжением. Здесь используется свойство перехода изменять свою барьерную ёмкость при изменении приложенного к нему обратного напряжения. Диффузионная ёмкость для этих целей не используется т.к. она шунтируется малым дифференциальным сопротивлением перехода, смещённого в прямом направлении.
Принцип действия.
Варикапы предназначаются для работы в параметрических усилителях, преобразователях постоянного напряжения в переменное высокой частоты, измерительных усилителях, в качестве элемента настройки высокочастотных контуров.
На рисунках приведены зависимость ёмкости варикапа Д902 от напряжения на нём пример его использования и эквивалентная схема.
Конденсатор Ср служит для того, чтобы постоянное напряжение подаваемое на варикап через сопротивление R1 не замыкалось через катушку индуктивности колебательного контура L1С1.
Особенности применения и его характеристика.
1)Зависимость барьерной емкости от обратного напряжения.
Если изменяем обратное напряжение в некотором диапазоне мы можем управлять емкостью варикапа.
2) Варикап применяется в качестве электронно- перестраиваемой емкости.
Поступает управляюшее напряжение. Но оно может поступать откуда угодно может формироваться цифровым устройством(управляющим)
fрез – это есть зависимость от напряжения(меняя напряжение мы можем управлять частотой настройки контура)
Параметры варикапов
1. Сном-номинальная ёмкость при заданных: обратном напряжении, частоте и температуре.
2. Кс = Смакс/Смин -коэффициент перекрытия по емкости.
(определяется во сколько раз можем мы изменять емкость данного варикапа)
3.Q-добротность варикапа - есть отношение реактивной мощности Pp=Um*Im*Sin(фи), запасаемой барьерной ёмкостью, к мощности
потерь Pa=Um*Im*Cos(фи), где фи – угол между напряжением и током.
С ростом частоты добротность падает и указывается fгранич на которой добротность становится равной еденице.
На низких частотах можно пренебречь Rб, тогда Qнч = 2·π·f·Rд·Cбар , а на высоких Rд , тогда Qнч = (2·π·f·Rб·Cбар)-1. Отсюда видно, что для повышения добротности надо уменьшать сопротивление базы.
4. TKE=1*dCбар/(Cбар*dT) -температурный коэффициент емкости –показывает, как меняется емкость при изменении температуры.
