Come funziona il diodo veractor?
Principio di base:
* Bias inverso: Quando viene applicata una tensione di polarizzazione inversa ai capi del diodo, si forma una regione di svuotamento sulla giunzione. Questa regione è priva di portatori di carica gratuiti, creando uno strato isolante.
* Variazione di capacità: La larghezza di questa regione di svuotamento è inversamente proporzionale alla tensione di polarizzazione inversa. Una tensione di polarizzazione inversa più elevata crea una regione di svuotamento più stretta, con conseguente maggiore capacità. Al contrario, una tensione di polarizzazione inversa più bassa si traduce in una regione di svuotamento più ampia e in una capacità inferiore.
Come funziona:
1. Giunzione PN: Il diodo varactor è costituito da una giunzione PN, simile a un normale diodo. Tuttavia, è progettato con un profilo di drogaggio e una geometria specifici per ottimizzare la variazione di capacità.
2. Bias inverso: Il diodo funziona sempre con polarizzazione inversa. Ciò garantisce che la regione di svuotamento esista e possa essere manipolata.
3. Controllo della tensione: La tensione di polarizzazione inversa viene variata, il che modifica l'ampiezza della regione di svuotamento.
4. Modifica capacità: La variazione della larghezza della regione di svuotamento influisce direttamente sulla capacità del diodo.
5. Ottimizzazione: Questa capacità variabile consente al diodo di agire come un condensatore sintonizzabile, utilizzato in applicazioni come:
* Sintonizzatori RF: Variando la capacità del diodo varactor è possibile sintonizzare i circuiti risonanti nelle radio e in altre applicazioni RF.
* Oscillatori controllati in tensione (VCO): La capacità variabile può controllare la frequenza degli oscillatori.
* Moltiplicatori e demodulatori di frequenza: Utilizzato nei circuiti di conversione di frequenza.
Caratteristiche principali:
* Fattore Q elevato: I diodi Varactor sono ottimizzati per avere basse perdite, il che significa che hanno un fattore Q elevato (una misura dell'efficienza di accumulo dell'energia).
* Velocità di cambio rapida: La capacità cambia rapidamente in risposta alle variazioni di tensione, rendendoli adatti per applicazioni ad alta velocità.
* Sensibilità alla temperatura: La capacità di un diodo varactor può essere influenzata dalla temperatura.
In sintesi:
Il diodo varactor utilizza il principio di modificare la larghezza della regione di svuotamento sotto polarizzazione inversa per ottenere una capacità variabile. Questa capacità variabile fornisce un modo conveniente per controllare le frequenze di risonanza, le frequenze degli oscillatori e altri parametri del circuito RF.