Курсовая работа: Варикап

Варикап — це напівпровідниковий діод, в якому використовується залежність ємності від величини зворотної напруги і який призначений для застосування як елемент з електрично керованою ємністю.

Напівпровідниковий діод володіє дифузійною і бар'єрною ємностями. У якості варикапів використовують тільки діоди при зворотному зміщенні яких виявляється тільки бар'єрна ємність.

Якщо до діода прикласти зворотну напругу, то висота потенційного бар'єра зросте на величину прикладеної напруги, зросте і напруженість електричного поля на електронно- дірковиму переході.

Зовнішня зворотна напруга відштовхує носії углиб напівпровідника. У результаті відбувається розширення PN переходу. Зміна зворотної напруги, прикладеної до переходу, приводить до зміни бар'єрної ємністі між Р і N областями.

Зміна зворотної напруги приводить до зміни бар'єрної ємності. величина бар'єрної ємності визначається по формулі:

Сб=es/4pd, (7.1)

де e — відносна діелектрична проникність матеріалу;

s – площа PN переходу
d — ширина PN переходу.

Основною характеристикою варикапа (див. рисунок 7.1) є залежність його ємності від величини зворотної напруги (вольтфарадна характеристика).

Величина номінальної ємності варикапа може змінюватися в межах від 10х-100х пФ.

Параметри варикапа:

— ємність варикапа;

— коефіцієнт перекриття по місткості;

— добротність варикапа;

— максимально допустима;

— температурний коефіцієнт ємності;

— максимально допустима потужність.

Варикапи застосовуються в схемах з електронною настройкою коливальних контурів. Контур утворений індуктивністю і ємністтю варикапа.

Розділовий конденсатор служить, для того щоб індуктивність не закорачувала варикап по постійному струму. Ємність конденсатору С1 повинна бути в декілька десятків разів більше ємності варикапа. Перебудова контуру здійснюється переміщенням движка потенціометра R2.