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類型分類：: 科普知識(shí)

數(shù)據(jù)分類：: 二極管

變?nèi)荻O管的構(gòu)造原理

發(fā)布日期：2022-10-09 點(diǎn)擊率：59

【導(dǎo)讀】本文主要全部涉及光接收器靈敏度，其中包括由于幅度和時(shí)序上的隨機(jī)噪聲和符號(hào)間干擾（ISI）的積累而可能對(duì)功率輸出產(chǎn)生的影響。該分析基于正常的接收器靈敏度，假設(shè)理想輸入信號(hào)的干擾可忽略不計(jì)，例如ISI，上升/下降時(shí)間，抖動(dòng)和發(fā)射器相對(duì)強(qiáng)度噪聲（RIN）。

變?nèi)荻O管（Varactor Diodes）又稱“可變電抗二極管”，是利用pN結(jié)反偏時(shí)結(jié)電容大小隨外加電壓而變化的特性制成的。反偏電壓增大時(shí)結(jié)電容減小、反之結(jié)電容增大，變?nèi)荻O管的電容量一般較小，其值為幾十皮法到幾百皮法，區(qū)容與小電容之比約為5:1。它主要在高頻電路中用作自動(dòng)調(diào)諧、調(diào)頻、調(diào)相等、例如在電視接收機(jī)的調(diào)諧回路中作可變電容。

作用特點(diǎn)

1、變?nèi)荻O管的作用是利用PN結(jié)之間電容可變的原理制成的半導(dǎo)體器件，在高頻調(diào)諧、通信等電路中作可變電容器使用。

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，如右圖所示。

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變?nèi)荻O管有沒(méi)有正負(fù)極以及如何判斷正負(fù)極

變?nèi)荻O管與反向偏壓

2、變?nèi)荻O管的電容值與反向偏壓值的關(guān)系圖解：

（a）反向偏壓增加，造成電容減少；

（b）反向偏壓減少，造成電容增加。

電容誤差范圍是一個(gè)規(guī)定的變?nèi)荻O管的電容量范圍。數(shù)據(jù)表將顯示小值、標(biāo)稱值及值，這些經(jīng)常繪在圖上。

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。

是變?nèi)荻O管的電路圖形符號(hào)。

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(wú)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。

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變?nèi)荻O管有沒(méi)有正負(fù)極以及如何判斷正負(fù)極

構(gòu)造原理

變?nèi)荻O管的構(gòu)造原理、簡(jiǎn)化等效電路及電路符號(hào)

變?nèi)荻O管的構(gòu)造原理

參見(jiàn)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。可近似反耗盡層視為平行板電容器，兩個(gè)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?yàn)閐與反向偏壓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(jiǎn)化等效電路及電路符號(hào)分別如圖1（b）、（c）所示。圖中用一只可變電容來(lái)表示結(jié)電容。R2是半導(dǎo)體材料的電阻。

正負(fù)極區(qū)分

選擇500型萬(wàn)用表的R&TImes;1k檔。首先將紅表筆接一端，黑表筆接另一端，若測(cè)得電阻值為6.5kΩ，與此同時(shí)記下表針倒數(shù)偏轉(zhuǎn)格數(shù)n′≈19.7格。然后交換管腳位置后重新測(cè)量，電阻值變成無(wú)窮大。由此判定次為正向接法，正向電阻為6.5kΩ，正向?qū)妷篤F=0.03V/格&TImes;9.7格=0.59V。第二次則屬于反向接法。該管子具有單向?qū)щ娦裕⑶铱拷t色環(huán)的管腳為正極。欲測(cè)量變?nèi)荻O管的結(jié)電容，可選用100pF量程的線性電容表。

特性參數(shù)

①反向工作電壓VR：是指加在變?nèi)荻O管兩端的反向電壓不能超過(guò)的電壓允許值。

②反向擊穿電壓VB。：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)的電容與小電容之比。

⑥Q值：是變?nèi)荻O管的品質(zhì)因數(shù)，它反映了對(duì)回路能量的損耗。

故障表現(xiàn)

變?nèi)荻O管發(fā)生故障，主要表現(xiàn)為漏電或性能變差：

（1）發(fā)生漏電現(xiàn)象時(shí)，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(shí)，高頻調(diào)制電路的工作不穩(wěn)定，使調(diào)制后的高頻信號(hào)發(fā)送到對(duì)方被對(duì)方接收后產(chǎn)生失真。

出現(xiàn)上述情況之一時(shí)，就應(yīng)該更換同型號(hào)的變?nèi)荻O管。