בכללי, מעגלים אלקטרונים ניתן לבנות עם שונים רכיבים חשמליים ואלקטרוניים כמו נגדים, קבלים, דיודות, טרנזיסטורים, מעגלים משולבים, שנאים, תיריסטורים וכו '. בואו נדון בדיודה שהיא מכשיר חשמלי דו-מסופי. מאפייני ה- V-I של הדיודה אינם לינאריים והיא מאפשרת זרימת זרם בכיוון אחד בלבד במצב הטיה קדימה, הדיודה מאפשרת את זרימת הזרם ומציעה התנגדות נמוכה מאוד. כמו כן, במצב הטיה לאחור, הדיודה חוסמת את הזרימה הנוכחית ומציעה התנגדות גבוהה מאוד. ישנם סוגים שונים של דיודות הקיימות בשוק על בסיס עקרון העבודה ומאפיינים כגון דיודות מנהרה, דיודות זנר , דיודות זרם קבוע, דיודות ורקטור, פוטודיודות, דיודות לייזר וכו '. כאן, מאמר זה דן בסקירה כללית של דיודת ורקטורים, הכוללת עבודה, בנייה, יישומים ומאפיינים.
מהי דיודת ורקטור?
דיודת ורקטור היא סוג אחד של מכשיר מצב מוצק למיקרוגל של מוליכים למחצה והיישומים של דיודה זו כרוכים בעיקר במקום בו מועדף על קיבול משתנה אשר ניתן להשיג על ידי בקרת מתח. דיודות אלה נקראות גם דיודות varicap. למרות שתוצאת הקיבול המשתנה יכולה להיות מוצגת על ידי הנורמלי דיודת צומת P-N s, אך דיודות אלו נבחרות למתן שינויי הקיבול הרצויים מכיוון שהם מיוחדים סוגי דיודות . דיודות ורקטור מיוצרות ומותאמות במיוחד כך שהן מאפשרות מגוון גבוה של שינויים בקיבול.
דיודת ורקטור
הסוגים השונים של דיודות Varactor זמינים בשוק כגון דיודות Varactor של Hyper Abrupt, Abrupt ו- Gallium-Arsenide. סמל דיודת ה- Varactor מוצג באיור לעיל הכולל סמל קבלים בקצה אחד של הדיודה המסמל את מאפייני הקבל המשתנה של דיודות ה- Varactor.
הסמל של דיודת Varactor נראה כמו דיודת צומת PN נפוצה הכוללת שני מסופים כלומר הקתודה והאנודה. ובקצה אחד דיודה זו מובנית עם שני קווים המציינים את סמל הקבל.
עבודה של דיודת ורקטור
כדי לדעת את עקרון העבודה של דיודות Varactor, עלינו לדעת את פונקציה של קבלים וקיבול. הבה נבחן את הקבל המורכב משתי לוחות המנוכרות על ידי מבודד כמוצג באיור.
אנו יודעים שקיבול הקבל פרופורציונלי ישירות לאזור המסופים, שכן אזור המסופים מגדיל את הקבל של הקבל גדל. כאשר הדיודה במצב מוטה לאחור, כאשר שני האזורים מסוג P ו- N מסוגלים להתנהל וכך ניתן להתייחס אליהם כשני מסופים. אזור הדלדול בין האזורים מסוג P ו- N יכול להיחשב כדיאלקטרי המבודד. לכן, זה דומה לקבל המוצג לעיל.
עבודה של דיודת ורקטור
נפח אזור הדלדול של הדיודה משתנה עם שינוי בהטיה הפוכה. אם מתח ההפוך של הדיודה גדל, אז גודל אזור הדלדול גדל. כמו כן, אם המתח ההפוך של דיודת Varactor יורד, אז גודל אזור הדלדול פוחת. לפיכך, על ידי שינוי ההטיה ההפוכה של הדיודה ניתן לשנות את הקיבול.
מאפייני דיודת ורקטור
המאפיינים של דיודת ורקטור כוללים את הדברים הבאים:
- דיודות אלו מייצרות פחות רעש בהשוואה לדיודות אחרות.
- העלות של דיודות אלה זמינה במחירים נמוכים ואמינים יותר.
- דיודות אלה קטנות מאוד בגודלן וקלות מאוד.
- אין שום שימוש כאשר הוא מופעל בהטיה העברה.
- במצב הטיה הפוכה, דיודת Varactor משפרת את הקיבול כפי שמוצג בתרשים למטה.
מאפייני דיודת ורקטור
יישומים של דיודת ורקטור
היישומים של דיודת Varactor קשורים בעיקר בזירת העיצוב של RF. עם זאת, במאמר זה אנו דנים בכמה יישומים של דיודות Varactor, כדי להמחיש כיצד ניתן להשתמש בדיודות אלה באופן מעשי. ניתן להחליף את הקבל במעגל מעשי באמצעות דיודת Varactor, אך יש לוודא שמתח הכוונון כלומר, המתח הדרוש לקביעת קיבול הדיודה. וכדי להבטיח שדיודה זו אינה מושפעת ממתח הטיה במעגל. באמצעות טכניקת בקרת מתח במעגל הדיודות, ניתן להציע שינוי בקיבול.
מתנדים מבוקרי מתח
שקול את מעגל של VCO תוכנן על ידי שימוש בדיודת ורקטור 'D1' כמסומל באיור. ניתן לאפשר את המתנד על ידי שינוי דיודת 'D1'. הקבל C1 משמש לעצירת ההטיה ההפוכה לדיודת הוורקטור, וגם מזניח את הדיודה שמתקצרת דרך המשרן. ניתן לכוונן את הדיודה על ידי הפעלת הטיה דרך נגד R1 (נגד סדרת בידוד).
דיודת ורקטור ב- VCOs
מסנני RF
ניתן להשתמש בדיודות הוורקטור במסנני RF בכוונון. במעגלי הקצה הקדמי, מסנני מעקב עשויים להיות חיוניים. דיודות אלו מאפשרות למסננים לעקוב אחר תדירות האות המתקבל הנכנס אשר ניתן להגביל באמצעות מתח בקרה. בדרך כלל, זה מוצע על ידי בקרת מיקרו-מעבד דרך ה- DAC. ניתן למנות כמה מהיישומים העיקריים של דיודות Varactor:
- דיודות אלו יכולות לשמש כמאפני תדרים וממעברי פאזות RF.
- דיודות אלו יכולות לשמש כמכפילי תדרים במקלטים למיקרוגל.
- דיודות אלה משמשות לשינוי הקיבול במיכל מעגלי LC .
האם אתה מכיר דיודות אחרות המשמשות באופן קבוע בזמן אמת פרויקטים של חשמל ואלקטרוניקה לאחר מכן, בבקשה תן משוב על ידי תגובה בקטע התגובות למטה. הנה שאלה עבורך, מה תפקידה של דיודת Varactor?
נקודות זיכוי:
- סמל דיודת ורקטור ehowcdn
- עבודה של דיודת ורקטור slidesharecdn
