バラクターダイオードまたはバリキャップダイオードの動作とアプリケーション

一般に、 電子回路 さまざまなもので構築することができます 電気および電子部品 抵抗器、コンデンサー、ダイオード、トランジスター、集積回路、変圧器、サイリスタなどのように。2端子電気機器であるダイオードについて説明しましょう。ダイオードのV-I特性は非線形であり、一方向にのみ電流を流すことができます。順バイアスモードでは、ダイオードは電流を流すことができ、非常に低い抵抗を提供します。同様に、逆バイアスモードでは、ダイオードが電流の流れを遮断し、非常に高い抵抗を提供します。トンネルダイオードなどの動作原理と特性に基づいて、市場にはさまざまなタイプのダイオードがあります。 ツェナーダイオード 、定電流ダイオード、バラクターダイオード、フォトダイオード、レーザーダイオードなど。ここでは、動作、構造、アプリケーション、および特性を含むバラクターダイオードの概要について説明します。

バラクターダイオードとは何ですか？

バラクターダイオードは、半導体マイクロ波ソリッドステートデバイスの一種であり、このダイオードの用途は、主に、電圧を制御することによって達成できる可変静電容量が好ましい場合に関係します。これらのダイオードは、バリキャップダイオードとも呼ばれます。可変静電容量の結果は通常の方法で示すことができますが P-N接合ダイオード s、ただし、これらのダイオードは特殊であるため、必要な静電容量の変化を与えるために選択されます ダイオードの種類 。バラクターダイオードは、静電容量の広範囲な変化を可能にするように特別に製造および最適化されています。

バラクターダイオード

超急激、急激、ガリウム砒素バラクターダイオードなど、さまざまなタイプのバラクターダイオードが市場で入手可能です。バラクターダイオードの記号は上の図に示されています。これには、バラクターダイオードの可変コンデンサーの特性を示す、ダイオードの一端にコンデンサー記号が含まれています。

バラクターダイオードの記号は、カソードとアノードの2つの端子を含む一般的なPN接合ダイオードのように見えます。そして、一方の端では、このダイオードにはコンデンサの記号を指定する2本の線が組み込まれています。

バラクターダイオードの動作

バラクターダイオードの動作原理を知るには、 コンデンサの機能 と静電容量。図に示すように、絶縁体によって疎外された2つのプレートで構成されるコンデンサについて考えてみましょう。

端子の領域が増加すると、コンデンサの静電容量が増加するため、コンデンサの静電容量は端子の領域に正比例することがわかっています。ダイオードが逆バイアスモードの場合、P型とN型の2つの領域が導通できるため、2つの端子として扱うことができます。 P型領域とN型領域の間の空乏領域は、絶縁誘電体と見なすことができます。したがって、上記のコンデンサと同様です。

バラクターダイオードの動作

ダイオードの空乏領域の体積は、逆バイアスの変化に応じて変化します。ダイオードの逆電圧が増加すると、空乏領域のサイズが増加します。同様に、バラクターダイオードの逆電圧が減少すると、空乏領域のサイズが減少します。したがって、ダイオードの逆バイアスを変更することにより、静電容量を変更することができます。

バラクターダイオードの特性

バラクターダイオードの特性は次のとおりです。

• これらのダイオードは、他のダイオードと比較して大幅に少ないノイズを生成します。
• これらのダイオードのコストは、より低く、より信頼性の高いものでも入​​手できます。
• これらのダイオードはサイズが非常に小さく、非常に軽量です。
• フォワーディングバイアスで動作している場合は使用できません。
• 逆バイアスモードでは、下のグラフに示すように、バラクターダイオードが静電容量を増強します。

バラクターダイオードの特性

バラクターダイオードの応用

バラクターダイオードのアプリケーションは主にRF設計の分野に関係しますが、この記事では、バラクターダイオードのいくつかのアプリケーションについて説明し、これらのダイオードを実際に使用する方法を説明します。実際の回路のコンデンサはバラクターダイオードで交換できますが、チューニング電圧、つまりダイオード容量の設定に必要な電圧を確認する必要があります。そして、このダイオードが回路のバイアス電圧の影響を受けないようにするためです。ダイオード回路で電圧制御技術を使用することにより、変化する静電容量を提供することができます。

電圧制御発振器

考えます VCOの回路 図に示すように、バラクタダイオード「D1」を使用して設計されています。発振器は、「D1」ダイオードを変更することで許可できます。コンデンサC1は、バラクタダイオードの逆バイアスを停止するために使用され、インダクタを介してダイオードが短絡することも無視します。ダイオードは、R1抵抗（絶縁直列抵抗）を介してバイアスをかけることで調整できます。

VCOのバラクターダイオード

RFフィルター

バラクターダイオードは、RFフィルターで調整に使用できます。受信フロントエンド回路では、トラッキングフィルタが重要になる場合があります。これらのダイオードにより、フィルターは、制御電圧を使用して制限できる入力受信信号の周波数に追従できます。通常、これはDACを介したマイクロプロセッサ制御によって提供されます。バラクターダイオードの主な用途のいくつかを以下に示します。

• これらのダイオードは、周波数変調器およびRF移相器として使用できます。
• これらのダイオードは、マイクロ波受信機の周波数逓倍器として使用できます。
• これらのダイオードは、タンク内の静電容量を変更するために使用されます LC回路 。

リアルタイムで定期的に使用されている他のダイオードを知っていますか 電気および電子プロジェクト 次に、下のコメントセクションにコメントしてフィードバックをお寄せください。ここにあなたへの質問があります、バラクターダイオードの機能は何ですか？

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