Dioda pojemnościowa

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Symbol diody pojemnościowej (A – anoda, K – katoda)

Dioda pojemnościowadioda półprzewodnikowa, w której wykorzystuje się zjawisko zmiany pojemności złącza p-n pod wpływem zmiany napięcia przyłożonego w kierunku zaporowym. Zmiana pojemności diody jest bardzo niewielka, zazwyczaj od 6 pF do 20 pF, przy zmianach napięcia zazwyczaj 2-20 V[1].

Konstrukcja złączy stosowanych w diodach pojemnościowych jest specjalnie przystosowana do wykorzystania tej właściwości; półprzewodnik, diody pojemnościowe są wykonywane zazwyczaj z krzemu lub arsenku galu. Diody pojemnościowe są zoptymalizowane pod względem możliwości wykorzystania pojemności barierowej złącza.

Wyróżnia się dwa rodzaje diod pojemnościowych:

  • Warikapy (od variable capacitance, zmienna pojemność), o pojemności rzędu 10-500 pF, używane głównie w układach automatycznego strojenia jako elementy obwodów rezonansowych.
  • Waraktory (od variable reactance, zmienna reaktancja), o pojemności rzędu 0,2-20 pF, używane głównie w zakresie wysokich częstotliwości, jak również mikrofalowym (5-200 GHz); znajdują zastosowanie np. w powielaczach częstotliwości.

Charakterystyka diody pojemnościowej[edytuj | edytuj kod]

Zależność pojemności diody od napięcia

Diodę charakteryzują dwie skrajne pojemności: C_{t_{min}} oraz C_{t_{max}}.

Pojemność C_{t_{min}} jest osiągana dla dużych napięć: U_2 jest bliskie maksymalnemu napięciu wstecznemu. Pojemność C_{t_{max}} na ogół określa się przy zerowym lub bliskim zeru napięciu polaryzacji diody U_1 – pojemność ta jest rzędu pikofaradów.

Pojemność C_t jest w przybliżeniu proporcjonalna do U^{-n}; n = 0{,}2 \div 0{,}5 w zależności od materiału i konstrukcji złącza.

Przy budowaniu diod pojemnościowych dąży się do zmaksymalizowania współczynnika przestrajania: K = \frac{C_{t_{max}}}{C_{t_{min}}}. Parametr, ten określa jak zmienia się pojemność w wyniku zmiany napięcia, nazywany jest czułością i określony jest zależnością: \alpha = \frac{1}{C_t} \frac{\Delta C_t}{\Delta U}.

Pojemność diody pojemnościowej określa wzór:

C_{j}(u) = \frac{C_{j_{0}}}{(1 - \frac{u}{V_{j}})^m}

gdzie:

  • V_{j} – parametr opisujący wysokość bariery potencjału diody,
  • u – napięcie przyłożone do diody,
  • m – współczynnik, który dla złączy skokowych przyjmuje wartość 1/2, a dla złączy liniowych 1/3.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Wikimedia Commons

Przypisy

  1. Elektronika; John Watson 2002 rozdział 8.3 dioda pojemnościowa