变容二极管是一个反向偏见pn结二极管,他的电容可以用电来改变。结果这些二极管也被称为可变电容二极管、调谐二极管、电压可变电容二极管、参数二极管和可变电容二极管。这是众所周知的操作pn结取决于所施加的偏压,在特性上可以是正向的,也可以是反向的。在正向偏置的情况下,p-n结耗尽区宽度随电压的增加而减小。另一方面,耗竭区宽度随着应用的增加而增大电压对于反向偏置情况。
在这种情况下pn结可以被认为是类似于a电容器(图1)其中p层和n层代表电容的两个极板,耗尽区作为介电介质将它们分开。
因此,我们甚至可以把计算平行板电容器电容的公式应用到变容二极管。
因此,给出变容二极管电容的数学表达式为
在那里,
Cj为结的总电容。
ε是常数半导体材料。
a是结的横截面积。
d是耗尽区域的宽度。
进一步给出了电容与反向偏置电压之间的关系
在那里,
Cj为变容二极管的电容。
C是变容二极管无偏置时的电容。
K是常数,常被认为是1。
Vb是势垒。
VR为施加的反向电压。
m是物质相关常数。
另外,电路等效于a变容二极管其符号由图2显示。这表明电路的最大工作频率取决于串联电阻(R年代)和二极管电容,可以用数学方法表示为
此外,由方程给出变容二极管的质量因子
式中,F和F分别为截止频率和工作频率。
结果,我们可以得出这样的结论:电容的变容二极管可以变化不同的反向偏压的大小不同的耗尽区宽度,d。也很明显的电容方程d c。这意味着结电容成反比的变容二极管随着反向偏置电压(VR,如图3所示。同时,值得注意的是,虽然所有的二极管都具有类似的特性,但变容二极管是专门为达到这一目的而制造的。换句话说,制造变容二极管的目的是获得一个确定的C-V曲线,这可以通过在制造过程中控制掺杂水平来实现。依此,变容二极管可分为突变变容二极管和超突变变容二极管两种类型,这取决于是否pn结二极管是线性或非线性掺杂(分别的)。
这些变容二极管与其他二极管相比,它们具有体积小、经济、可靠、噪音小等优点。因此,它们被用于
- 调谐电路代替老式调频收音机可变电容调谐
- 小遥控电路
- 用于自动调整的接收器或发射器的罐电路,如电视
- 信号调制与解调。
- 微波倍频器作为LC谐振电路的组成部分
- 超低噪声微波参数放大器
- AFC电路
- 调整桥接电路
- 可调带通滤波器
- 电压控制的振荡器配装)
- 射频相移
- 频率因子





