变容二极管的构造原理和检测方法图解

变容二极管的布局原理和检测办法图解

变容二极管是依据平凡二极管内里“PN结”的结电容能随外加反向电压的厘革而厘革这一原理专门计划出来的一种特别二极管。二极管的PN结具有结电容,当加反向电压时,拦截层加厚,结电容减小,以是改动反向电压的轻重可以改动PN结的结电容轻重,如此二极管就可以作为可变电容器用。变容二极管是一种电抗可变的非线性电路元件,寻常使用的质料为硅或砷化镓。变容二极管广泛用于参量扩大器,电子调谐及倍频器等微波电路中。

变容二极管主要是经过布局计划及工艺等一系列途径来突出电容与电压的非线性干系,并提高Q值以合适使用。

经过施加反向电压,使其PN结的静电容量产生厘革。因此,常常用在主动频率控制、扫描振荡、调频和调谐等电路中。通常,固然是接纳硅的分散型二极管,但是也可接纳合金分散型、外表团结型、双重分散型等特别制造的二极管,由于这些二极管关于电压而言,其静电容量的厘革率特别大。结电容随反向电压VR厘革,代替可变电容,用作调谐回路、振荡电路、锁相环路,常用于电视机高频头的频道转换和调谐电路,多以硅质料制造。

变容二极管有玻璃外壳封装(玻封)、塑料封装(塑封)、金属外壳封装(金封)和无引线外表封装等多种封装情势、如图1所示。通常,中小功率的变容二极管接纳玻封、塑封或外表封装,而功率较大的变容二极管多接纳金封。

变容二极管的布局原理

图1变容二极管的布局原理、简化等效电路及电路标记

变容二极管的布局原理参见图1(a)。从实质上讲,它属于反偏压的二极管,其结电容就是耗尽层的电容。可近似反耗尽层视为平行板电容器,两个导电板之间有介质。因此,结电容C1的容量与耗尽层的宽度d成反比,有公式C1∝1/d,又由于d与反向偏压VR的n次方成恰比(n是与掺杂浓度有关的常数),故C1∝1/VRn,因此,反向偏压愈高,耗尽区就愈宽,而结电容量愈小。反之亦然。(a)图中,VR1>VR2,故d2>d1,Cj2<Cj1。

变容二极管的简化等效电路及电路标记分散如图1(b)、(c)所示。图中用一只可变电容来表现结电容。R2是半导体质料的电阻。

变容二极管的检测办法

检测变容二极管的自用仪器有:C-V特性仪、扫频仪、射频电桥先等。这些仪器价格昂贵且不易搞到。在副业条件下,也可以使用万用表来推断变容二极管的优劣。测试内容共包含三项:①使用指针式万用表的R×1k档反省PN结的单导游电性:(1)使用线性电容表丈量室温下的结电容量(Cj);(2)察看结电容量随反向偏压(VR)厘革的纪律(Ci);(3)察看结电容量随反向偏压(VR)厘革纪律。底下经过一个实例论述丈量办法。

被测变容二极管为FV1043型,它接纳玻璃封装,表面见图2(a)。玻壳两头涂有色环,一端是黄色环,另一端为赤色环。现给两个管脚分散编上序号(1)、(2)。

图2变容二极管FV1043的表面及极性推断

选择500型万用表的R×1k档。起首将红表笔接①脚,黑表笔接②脚,测得电阻值为6.5kΩ,与此同时记下表针倒数偏转格数n′≈19.7格。然后互换管脚地点后重新丈量,电阻值变成无量大。由此推断第一次为正向接法,正向电阻为6.5kΩ,正导游通电压VF=0.03V/格×9.7格=0.59V。第二次则属于反向接法。该管子具有单导游电性(参见图2(b)),并且接近赤色环的管脚为正极。欲丈质变容二极管的结电容,可选用100pF量程的线性电容表。

变容二极管的选用

选用变容二极管时,应偏重思索其事情频率、最高反向事情电压、最大正向电流和零偏压结电容等参数对否切合使用电路的要求,应选用结电容厘革大、高Q值、反向泄电流小的变容二极管。

变容二极管的代换

变容二极管毁坏后,应改换与原型号相反的变容二极管或用其主要参数相反(尤其是结电容范围应相反或相近)的别的型号的变容二极管来代换。

变容二极管的使用

由于变容二极管的结电容能随外加的反向偏压而厘革,以是它被用作调频、扫频及相位控制。现在,变容二极管的使用已相当广泛。比如,美丽电视机广泛采器具有影象功效(预选台)的电子调谐器,其事情原理就是经过控制直流电压来改动变容二极管的结电容量,以选择某一频道的谐振频率。很多中小功率的调频发射机都接纳变容二极管直接调频武艺,即在事情于发射载频的LC振荡回路上直接调频,接纳晶体振荡器和锁相环路来安定中央频率。较之中频调制和倍频办法,这种办法的电路简便、功能精良、副波少、维修便利,是一种较优秀的频率调制方案。

变容二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上,完成低频信号调制到高频信号上,并发射出去。在事情形态,变容二极管调制电压寻常加到负极上,使变容二极管的内里结电容容量随调制电压的厘革而厘革。

变容二极管产生妨碍,主要体现为泄电或功能变差:

(1)产生泄电征象时,高频调制电路将不事情或调制功能变差。

(2)变容功能变差时,高频调制电路的事情不安定,使调制后的高频信号发送到对方被对方吸收后产生失真。

显现上述情况之一时,就应该改换同型号的变容二极管。

变容二极管是依据平凡二极管内里“pn结”的结电容能随外加反向电压的厘革而厘革这一原理专门计划出来的一种特别二极管。

变容二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上,完成低频信号调制到高频信号上,并发射出去。在事情形态,变容二极管调制电压寻常加到负极上,使变容二极管的内里结电容容量随调制电压的厘革而厘革。变容二极管产生妨碍,主要体现为泄电或功能变差:

(1)产生泄电征象时,高频调制电路将不事情或调制功能变差。

(2)变容功能变差时,高频调制电路的事情不安定,使调制后的高频信号发送到对方被对方吸收后产生失真。显现上述情况之一时,就应该改换同型号的变容二极管.

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