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變?nèi)荻O管又稱"可變電抗二極管"。所用材料多為硅或砷化鎵單晶,并采用外延工藝技術(shù)。反偏電壓愈大,則結(jié)電容愈小。變?nèi)荻O管具有與襯底材料電阻率有關(guān)的串聯(lián)電阻。
圖 是變?nèi)荻O管的電路圖形符號。
變?nèi)荻O管屬于反偏壓二極管,改變其PN結(jié)上的反向偏壓,即可改變PN結(jié)電容量。反向偏壓越高,結(jié)電容則越少,反向偏壓與結(jié)電容之間的關(guān)系是非線性的。
變?nèi)荻O管有玻璃外殼封裝(玻封)、塑料封裝(塑封)、金屬外殼封裝(金封)和無引線表面封裝等多種封裝形式、如圖所示。通常,中小功率的變?nèi)荻O管采用玻封、塑封或表面封裝,而功率較大的變?nèi)荻O管多采用金封。
圖1 變?nèi)荻O管的構(gòu)造原理、簡化等效電路及電路符號
變?nèi)荻O管的構(gòu)造原理參見圖1(a)。從本質(zhì)上講,它屬于反偏壓的二極管,其結(jié)電容就是耗盡層的電容??山品春谋M層視為平行板電容器,兩個導(dǎo)電板之間有介質(zhì)。因此,結(jié)電容C1的容量與耗盡層的寬度d成反比,有公式C1∝1/d,又因為d與反向偏壓VR的n次方成正比(n是與摻雜濃度有關(guān)的常數(shù)),故C1∝1/VRn,因此,反向偏壓愈高,耗盡區(qū)就愈寬,而結(jié)電容量愈小。反之亦然。(a)圖中,VR1>VR2,故d2>d1,Cj2<Cj1。
變?nèi)荻O管的簡化等效電路及電路符號分別如圖1(b)、(c)所示。圖中用一只可變電容來表示結(jié)電容。R2是半導(dǎo)體材料的電阻。
?、僮罡叻聪蚬ぷ麟妷篤R:是指加在變?nèi)荻O管兩端的反向電壓不能超過的電壓允許值。
?、诜聪驌舸╇妷篤B。:在施加反向電壓的情況下,使變?nèi)荻O管擊穿的電壓。
③結(jié)電容C:它是指在一特定的反偏壓下,變?nèi)荻O管內(nèi)部PN結(jié)的電容。
④結(jié)電容變化范圍:在工作電壓范圍內(nèi)結(jié)電容的變化范圍。
⑤電容比:是指結(jié)電容變化范圍內(nèi)的最大電容與最小電容之比。
⑥Q值:是變?nèi)荻O管的品質(zhì)因數(shù),它反映了對回路能量的損耗。
變?nèi)荻O管發(fā)生故障,主要表現(xiàn)為漏電或性能變差:
?。?)發(fā)生漏電現(xiàn)象時,高頻調(diào)制電路將不工作或調(diào)制性能變差。
(2)變?nèi)菪阅茏儾顣r,高頻調(diào)制電路的工作不穩(wěn)定,使調(diào)制后的高頻信號發(fā)送到對方被對方接收后產(chǎn)生失真。
出現(xiàn)上述情況之一時,就應(yīng)該更換同型號的變?nèi)荻O管。