Варикап

Варикап. Позначення в електричних схемах

Варикап. Еквівалентна схема

Варика́п (англ. varicap, від vari(able) — змінний і cap(acity) — ємність) — напівпровідниковий діод спеціальної конструкції, місткість якого можна змінювати зворотною напругою в широких межах.

Зміст

1 Характеристика
2 Використання
3 Література
4 Автор

Характеристика

Еквівалентна схема варикапа включає еквівалентний опір електронно-діркового переходу (p-n перехід) [math]R_p[/math], його ємність [math]C[/math], а також послідовний опір (або опір розтікання) [math]R_s[/math].

В основу модуляції місткості p-n переходу (чи контакту метал – напівпровідник, гетеропереходу) покладено зміну товщини збідненого шару на основні носії струму під впливом зворотної напруги [math]U[/math]. Закон цієї зміни в найпростішому випадку можна подати у вигляді:

[math]C = C_0 [k / (k + U)] 1 / n[/math],

де [math]k[/math] — контактний потенціал, [math]n[/math] = 2 – 3 — коефіцієнт, що залежить від типу варикапа.

Основні параметри варикапа:

а) номінальна місткість, що визначається у разі невеликого зворотного зміщення напруги [math]U[/math] ≈ 4 В;

б) коефіцієнт перекриття [math]K_C = C_{max} / C_{min}[/math], [math]C_{max}[/math] — максимальна місткість за мінімумом зміщення з допустимою добротністю, [math]C_{min}[/math] — мінімальна місткість за найбільшої допустимої напруги, [math]K_C[/math] ≈ 3 – 5;

в) стала часу [math]τ = R_s C[/math], що визначає граничну частоту;

г) добротність варикапа дорівнює відношенню реактивного місткісного опору до повного активного опору втрат на робочій частоті [math]Θ = 1 / R_s C[/math], [math]Θ[/math] ≈ 25 – 500 (на частоті 50 МГц) у кремнієвих варикапах;

ґ) температурні коефіцієнти місткості та добротності.

Використання

Варикап використовується для зміни місткості коливальних контурів, у параметричних підсилювачах як пристрій для нагромадження енергії.

Література

Терещук Р. М., Терещук К. М., Седов С. А. Полупроводниковые приёмно-усилительные устройства. 4-е изд., стер. Киев : Наукова думка, 1989. 800 с.
Физика твердого тела: Энциклопедический словарь : в 2 т. Киев : Наукова думка, 1996–1998.
Радіотехніка: Енциклопедичний навчальний довідник / За ред. Ю. Л. Мазора, Є. А. Мачуського, В. І. Правди. Київ : Вища школа, 1999. 838 с.
Гуржій А. М., Мещанінов С. К., Нельга А. Т. та ін. Електротехніка та основи електроніки. Київ : Літера ЛТД, 2020. 288 с.
Паржницький О. В., Аушева С. В., Шулепіна Г. Ю. Електроматеріалознавство. Київ : Грамота, 2023. 224 с.