Варикапы. Основные параметры варикапов

Внешняя конструкция варикапа

Внутренняя структура варикапа

Потенциальный барьер варикапа
Если к p-n переходу приложить обратное напряжение, запирающее переход, ширина потенциального барьера увеличится
ε - диэлектрическая проницаемость
материала
ε0 — диэлектрическая проницаемость
вакуума
Spn - площадь p-n перехода варикапа
ΔХ - толщина перехода

Основной
характеристикой
варикапов
является вольтфарадная
характеристика
С = f (Uобр)
При подключении
обратного напряжения
ширина перехода ΔХ
увеличивается,
следовательно,
барьерная емкость
будет уменьшаться.
Вольтфарадная характеристика варикапа

Зависимость добротности варикапа от частоты
Добротность варикапа уменьшается с повышением температуры, так как при этом возрастает сопротивление rs. С увеличением обратного смещения емкость Сбар и сопротивление rs, уменьшаются, а добротность соответственно растет. Уменьшением rs, в последнем случае объясняется расширением перехода и уменьшением толщины базы wв n-области структуры варикапа.

Варикапы (подкласс В):
1 – подстроечные варикапы ( два или более варикапа с идентичными параметрами, собранные в одном корпусе и имеющие один общий вывод катода или анода для изменения резонансной частоты колебательных систем)
2 – умножительные варикапы ( использование не только барьерной емкости перехода, но к ней добавляется диффузионная емкость, которая меняется от напряжения значительно сильнее)

Основные параметры варикапов:
максимальное, минимальное и номинальное значение емкости варикапа(4 и более вольт).
коэффициент перекрытия k = Cmax/Cmin – отношение максимальной емкости к минимальной ( для КВ109А = 5.5);
максимальное рабочее напряжение варикапа;
сопротивление потерь - активное омическое сопротивление кристалла и элементов крепления варикапа;
температурный коэффициент емкости (ТКЕ) — величина, отражающая изменение барьерной емкости при изменении температуры кристалла варикапа;
добротность варикапа, под который понимают отношение реактивного сопротивления к паразитному на рабочей частоте и при фиксированном напряжении.

Применение варикапов
Варикапы применяют в органах настройки колебательных контуров и фильтров радиовещательных и телевизионных приемников, преобразователях частоты, различных параметрических усилителях, а некоторые еще и для генерации, усиления сигналов на СВЧ. Чаще всего можно встретить не дискретные варикапы, а наборы варикапов, которые называют варикапными матрицами для одновременной регулировки нескольких разных контуров, из-за идентичности по параметрам всех варикапов, включенных в неё.