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Varactor 다이오드 또는 Varicap 다이오드

Varactor 다이오드 또는 Varicap 다이오드

Varactor 또는 varicap 다이오드는 주로 무선 주파수 또는 RF 회로에서 전압 제어 가변 커패시턴스를 제공하는 데 사용됩니다. 이러한 전자 부품 a는 정전 용량 수준이 전압으로 제어되어야하는 다양한 방식으로 사용될 수 있습니다.

버 랙터 다이오드는 위상 고정 루프와 같이 전압의 아날로그 제어에 사용할 수있을뿐만 아니라 전압을 디지털 방식으로 생성 한 다음 아날로그 전압으로 변환하여 다이오드를 제어 할 수있는 마이크로 프로세서와 함께 사용할 수도 있습니다. 디지털-아날로그 변환기 인 ADC를 사용합니다.

실제로 버 랙터 다이오드의 응용 분야는 거의 제한이 없으며 일반적인 전자 회로 설계 및 RF 설계를 위해 다양한 회로 용도를 위해 다양한 회로에서 사용됩니다.

둘 다 이름 : varactor 및 varicap 다이오드가 사용되지만 둘 다 동일한 형태의 다이오드입니다. 이름 varactor는 가변 리액터 또는 리액턴스를 의미하고 varicap은 가변 커패시턴스 (vari-cap)를 의미합니다.

버 랙터 다이오드 애플리케이션

버 랙터 다이오드는 많은 RF 설계에서 널리 사용됩니다. 제어 전압을 적용하여 회로 내에서 커패시턴스를 변경하는 방법을 제공합니다. 이것은 그들에게 거의 독특한 기능을 제공하고 결과적으로 버 랙터 다이오드는 RF 산업에서 널리 사용됩니다.

버 랙터 다이오드 또는 버 랙터 다이오드는 다양한 회로에 사용될 수 있지만 두 가지 주요 영역에서 사용됩니다.

  • 전압 제어 발진기, VCO : 전압 제어 발진기는 다양한 RF 설계에 사용됩니다. 한 가지 주요 영역은 위상 잠금 루프 내의 오실레이터입니다. 차례로 이들은 FM 복조기로 또는 주파수 합성기 내에서 사용할 수 있습니다. 버 랙터 다이오드는 전압 제어 발진기의 핵심 구성 요소입니다.
  • RF 필터 : 버 랙터 다이오드를 사용하면 필터를 조정할 수 있습니다. 추적 필터는 수신되는 수신 신호 주파수를 추적 할 수있는 수신기 프런트 엔드 회로에 필요할 수 있습니다. 다시 이것은 제어 전압을 사용하여 제어 할 수 있습니다. 일반적으로 이것은 디지털-아날로그 변환기를 통해 마이크로 프로세서 제어하에 제공 될 수 있습니다.
  • 주파수 및 위상 변조기 : 버 랙터 다이오드는 주파수 및 위상 변조기에 사용할 수 있습니다. 주파수 변조기에서는 발생기 내의 공진 요소와 다이오드에 적용된 오디오에 걸쳐 배치 될 수 있습니다. 이러한 방식으로 커패시턴스가 오디오에 따라 달라 지므로 신호 주파수가 커패시턴스 변화에 따라 위아래로 이동하여 오디오와 일치하게됩니다.

    위상 변조의 경우 고정 주파수 신호는 위상 편이 네트워크를 통해 전달 될 수 있으며 다이오드는 내부에 통합됩니다. 다시 말하지만, 오디오는 다이오드에 적용되어 오디오 변화에 따라 위상이 이동합니다.

버 랙터 다이오드가 사용되는 회로와 관련하여, 여기에는 위상 고정 루프의 발진기 및 여러 유형의 주파수 합성기, 필터 주파수 제어가 디지털로 제어되어야하는 필터가 포함됩니다. 일부 유형의 고조파 승수 회로에서도 사용할 수 있습니다.

가변 커패시터의 작동

버 랙터 또는 버 랙터 다이오드가 작동하는 방식을 이해하는 데 핵심은 커패시터가 무엇이며 커패시턴스를 변경할 수있는 것이 무엇인지 확인하는 것입니다. 아래 다이어그램에서 볼 수 있듯이 커패시터는 절연 유전체가있는 두 개의 플레이트로 구성됩니다.

. 저장할 수있는 정전 용량과 전하량은 플레이트의 면적과 플레이트 사이의 거리에 따라 다릅니다. .

커패시터의 커패시턴스는 플레이트의 면적에 따라 달라집니다. 면적이 클수록 커패시턴스가 커지고 그 사이의 거리가 커질수록 커패시턴스 수준이 작아집니다.

역 바이어스 다이오드는 P 형 영역과 N 형 영역 사이에 전류가 흐르지 않습니다. N 형 영역과 P 형 영역은 전기를 전도 할 수 있으며 두 개의 플레이트로 간주 할 수 있으며 그 사이의 영역은 절연 유전체입니다. 이것은 위의 커패시터와 정확히 동일합니다.

다른 다이오드와 마찬가지로 역 바이어스가 변경되면 공핍 영역의 크기도 변경됩니다. 버 랙터 또는 배리 캡 다이오드의 역 전압이 증가하면 다이오드의 공핍 영역이 증가하고 버 랙터 다이오드의 역 전압이 감소하면 공핍 영역이 좁아집니다. 따라서 다이오드의 역 바이어스를 변경하여 커패시턴스를 변경할 수 있습니다.

버 랙터 다이오드에는 비선형 커패시턴스 곡선이 있습니다. 버 랙터 다이오드의 커패시턴스는 전압의 제곱근에 반비례합니다. 이것은 역 전압의 초기 변화가 더 높은 전압에서보다 커패시턴스에 훨씬 더 큰 변화를 제공한다는 것을 의미합니다.

Varactor 또는 varicap 회로 기호

버 랙터 다이오드 또는 배리 캡 다이오드는 다이오드와 커패시터 기호를 결합한 기호를 사용하여 회로도 또는 회로도에 표시됩니다. 이러한 방식으로 정류기보다는 가변 커패시터로 사용되고 있음이 분명합니다.

전자 회로 설계에서 작동 할 때 버 랙터 다이오드가 역방향 바이어스 상태를 유지하도록해야합니다. 이것은 음극이 양극에 대해 양수임을 의미합니다. 즉, 버 랙터의 음극이 양극보다 양수일 것입니다. 이런 식으로 버랙 터는 회로에서 다이오드가 아닌 커패시터로 작동합니다.

버 랙터 다이오드 등가 회로

다른 구성 요소와 마찬가지로 버 랙터 다이오드는 완벽한 커패시터는 아니지만 다양한 표유 요소를 포함합니다. 이는 버 랙터 다이오드에 해당되며 결과적으로 다이오드를 등가 회로로 모델링 할 수있는 것이 유용합니다. 커패시터와 표유 요소를 이해하고 전자 회로 설계 내에서 수용해야합니다.

버 랙터 다이오드 등가 회로에는 여러 요소가 있음을 알 수 있습니다. 다른 회로 요소는 다이오드가 사용될 때 보이는 주요 요소를 나타냅니다.

다양한 요소는 다음과 같습니다.

  • 제이 (V): 버 랙터 다이오드의이 요소는 다이오드의 주요 필수 요소 인 실제 가변 접합 커패시턴스를 나타냅니다.
  • 아르 자형에스 (V): 이것은 다이오드 내의 직렬 저항이며 적용되는 전압에 따라 달라집니다.
  • : 이 회로 요소는 주로 기본 다이오드 접합부 주변의 정전 용량에서 발생하는 기생 정전 용량을 나타냅니다. 패키지 내의 연결 와이어가 이에 기여합니다.
  • : 이 직렬 커패시턴스는 주로 버 랙터 다이오드 패키지 내의 바인딩 와이어에서 발생합니다. 작지만 고주파 RF 회로에서 여전히 눈에.니다.

다이오드 리드의 직렬 저항은 무시할 수 있습니다. 특히 다이오드가 역방향 바이어스에서 작동하고 커패시턴스 수준이 상대적으로 작기 때문에 직렬 저항은 거의 영향을 미치지 않습니다.

버 랙터 다이오드 유형

특정 RF 애플리케이션을위한 고성능 버 랙터 다이오드를 조사 할 때 갑작스럽고 과도 갑작스러운 버 랙터 다이오드라는 용어가 자주 사용됩니다.

이 용어는 접합과 관련이 있으며 따라서 이름에서 알 수 있듯이 매우 갑작스러운 접합을 생성하는 도핑에 매우 급격한 변화를 갖는 버 랙터 다이오드의 성능-실제로는 매우 갑작스러운 접합입니다!


Varactor 사양

버 랙터 다이오드는 PN 접합으로 형성되고 동일한 기본 특성을 갖지만 가변 커패시턴스로 성능을 정의하는 데 필요한 몇 가지 특정 특성 사양 및 매개 변수가 있습니다.

이러한 사양에는 커패시턴스 값 및 커패시턴스-전압 변경 동작이 포함됩니다.

역방향 항복 특성은 다이오드의 커패시턴스를 최저값으로 줄이기 위해 매우 높은 역 전압이 필요하기 때문에 매우 중요합니다.

매우 중요한 또 다른 매개 변수는 전체 회로의 성능에 중대한 영향을 미칠 수있는 다이오드의 품질 계수 또는 Q입니다. 낮은 수준의 Q는 필터의 선택성을 감소 시키거나 버 랙터를 사용하는 발진기의 위상 노이즈에 악영향을 미칠 수 있습니다.

버 랙터 다이오드는 특히 RF 회로 내에서 매우 다양한 방식으로 사용할 수있는 매우 유용한 구성 요소입니다. 전압을 변경하여 회로 내에서 커패시턴스를 제어 할 수 있다는 것은 매우 많은 용도가 있으며 위상 고정 루프, 간접 주파수 합성기, 다양한 유형의 주파수 및 위상 변조기 및 기타 많은 회로와 같은 항목을 만들 수 있습니다.

비디오보기: Diode And Applications S#2 E#13 UrduHindi-Varactor Diode Working Principle (십일월 2020).