變?nèi)荻O管的概念
變?nèi)荻O管(VaractorDiodes)又稱(chēng)“可變電抗二極管”，是利用pN結(jié)反偏時(shí)結(jié)電容大小隨外加電壓而變化的特性制成的。反偏電壓增大時(shí)結(jié)電容減小、反之結(jié)電容增大，變?nèi)荻O管的電容量一般較小，其最大值為幾十皮法到幾百皮法，最大區(qū)容與最小電容之比約為5:1。它主要在高頻電路中用作自動(dòng)調(diào)諧、調(diào)頻、調(diào)相等、例如在電視接收機(jī)的調(diào)諧回路中作可變電容。
變?nèi)荻O管主要參量
主要參量是：零偏結(jié)電容、零偏壓優(yōu)值、反向擊穿電壓、中心反向偏壓、標(biāo)稱(chēng)電容、電容變化范圍(以皮法為單位)以及截止頻率等。
變?nèi)荻O管工作原理
變?nèi)荻O管(VaractorDiodes)為特殊二極管的一種。當(dāng)外加順向偏壓時(shí)，有大量電流產(chǎn)生，PN(正負(fù)極)結(jié)的耗盡區(qū)變窄，電容變大，產(chǎn)生擴(kuò)散電容效應(yīng);當(dāng)外加反向偏壓時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生過(guò)渡電容效應(yīng)。但因加順向偏壓時(shí)會(huì)有漏電流的產(chǎn)生，所以在應(yīng)用上均供給反向偏壓。
變?nèi)荻O管也稱(chēng)為壓控變?nèi)萜鳎歉鶕?jù)所提供的電壓變化而改變結(jié)電容的半導(dǎo)體。也就是說(shuō)，作為可變電容器，可以被應(yīng)用于FM調(diào)諧器及TV調(diào)諧器等諧振電路和FM調(diào)制電路中。
其實(shí)我們可以把它看成一個(gè)PN結(jié)，我們想，如果在PN結(jié)上加一個(gè)反向電壓V(變?nèi)荻O管是反向來(lái)用的)，則N型半導(dǎo)體內(nèi)的電子被引向正極，P型半導(dǎo)體內(nèi)的空穴被引向負(fù)極，然后形成既沒(méi)有電子也沒(méi)有空穴的耗盡層，該耗盡層的寬度我們?cè)O(shè)為d，隨著反向電壓V的變化而變化。如此一來(lái)，反向電壓V增大，則耗盡層d變寬，二極管的電容量C就減少(根據(jù)C=kS/d)，而反向電壓減小，則耗盡層寬d變窄，二極管的電容量變大。反向電壓V的改變引起耗盡層的變化，從而改變了壓控變?nèi)萜鞯慕Y(jié)容量C。達(dá)到了目的。
變?nèi)荻O管是利用PN結(jié)之間電容可變的原理制成的半導(dǎo)體器件，在高頻調(diào)諧、通信等電路中作可變電容器使用。
變?nèi)荻O管有玻璃外殼封裝(玻封)、塑料封裝(塑封)、金屬外殼封裝(金封)和無(wú)引線表面封裝等多種封裝形式、如圖4-18所示。通常，中小功率的變?nèi)荻O管采用玻封、塑封或表面封裝，而功率較大的變?nèi)荻O管多采用金封。常用變?nèi)荻O管參數(shù)。
變?nèi)荻O管的應(yīng)用
變?nèi)荻O管是電子可變電容。換句話說(shuō)，變?nèi)荻O管表現(xiàn)出來(lái)的電容是反偏電勢(shì)的函數(shù)。這種現(xiàn)象導(dǎo)致了變?nèi)荻O管在一些需要考慮電容因素的場(chǎng)合的幾種常見(jiàn)應(yīng)用。圖1為一個(gè)典型的變?nèi)荻O管調(diào)諧的lc振蕩電路。電路耦合電感l(wèi)2，的作用是當(dāng)振蕩電路被當(dāng)作射頻放大器使用時(shí)，將射頻信號(hào)輸人到振蕩電路。主要的lc振蕩電路包括主電感l(wèi)1，和電容c1與cr1的串聯(lián)電容。除此之外，還要考慮廣泛存在于電子線路的雜散電容cs。隔直電容和串聯(lián)電阻的功能前面已經(jīng)介紹過(guò)了。電容c2的作用是對(duì)調(diào)諧電壓vin，進(jìn)行濾波。
變?nèi)荻O管的調(diào)諧電路
因?yàn)閘c調(diào)諧的振蕩電路的諧振頻率是lc的函數(shù)，我們發(fā)現(xiàn)振蕩電路的最大與最小諧振頻率之比隨著電容比的平方根變化。此處電容比是指反偏電壓最小時(shí)的電容與反偏電壓最大時(shí)的電容之比。因而，電路的調(diào)諧特征曲線(偏壓一諧振頻率)基本上是一條拋物線。
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