Τι είναι η δίοδος Varactor;

Μια δίοδος Varactor, που συχνότερα αναφέρεται ως κιρσίδα, είναι μια ηλεκτρονική συσκευή ημιαγωγών που σχετίζονται πολύ στενά με μια τυπική δίοδο, αλλά με ορισμένες δυνατότητες παρόμοιες με έναν πυκνωτή.Η διαφορά μεταξύ ενός Varactor και μιας τυπικής δίοδοι είναι ότι μια τυπική δίοδος έχει σχεδιαστεί για να ελαχιστοποιεί την χωρητικότητα της συσκευής, ενώ μια δίοδος Varactor έχει σχεδιαστεί για να χρησιμοποιεί και να εκμεταλλεύεται την χωρητικότητα.Οι δίοδοι Varactor βρίσκουν κοινή χρήση σε παραμετρικά ηλεκτρονικά, όπως παραμετροποιητές και άλλα κυκλώματα συντονισμού που μπορούν να μεταβάλλονται από μια μεταβολή της τάσης.Ένα υλικό είναι αρνητικά φορτισμένο, ονομάζεται κάθοδο, και το άλλο είναι θετικά φορτισμένο, που ονομάζεται άνοδος.Όταν δημιουργείται για πρώτη φορά μια δίοδος, αυτά τα δύο υλικά ανταλλάσσουν ηλεκτρόνια όπου συναντιούνται, δημιουργώντας μια περιοχή μέσα στη δίοδο που ονομάζεται στρώμα εξάντλησης, το οποίο δεν έχει ευνοημένη χρέωση.Η δημιουργία των δύο διαφορετικών φορτίων στη δίοδο επιτυγχάνεται προσθέτοντας ένα αρνητικό ή θετικά φορτισμένο υλικό στη μήτρα της διόδου.Σε μια κανονική δίοδο, αυτό το φορτισμένο υλικό προστίθεται όσο το δυνατόν ομοιόμορφα σε όλα τα πλάτη της καθόδου και της άνοδος για να επιτρέψει στη δίοδο να αλλάξει τις καταστάσεις όσο το δυνατόν γρηγορότερα και σε όσο το δυνατόν χαμηλότερη τάση.

Εάν μια αρνητική τάση εφαρμόζεται στο μόλυβδο ανόδου μιας διόδου, το δυναμικό της αρνητικής τάσης συνδυάζεται με το δυναμικό της αρνητικής καθόδου.Μόλις αυτή η δύναμη είναι αρκετά ισχυρή για να γεφυρώσει το στρώμα εξάντλησης, θα ταξιδέψει εύκολα σε όλη τη θετικά φορτισμένη άνοδο της διόδου και η δίοδος θα διεξάγει ηλεκτρική ενέργεια.Μια δίοδος σε αυτή την κατάσταση λέγεται ότι έχει μια προκατάληψη προς τα εμπρός.

Όταν η ίδια τάση εφαρμόζεται στο κάθοδο μολύβδου μιας διόδου, το στρώμα εξάντλησης διευρύνεται και από τις δύο πλευρές της ανόδου, με τη θετική άνοδο μεταξύ των δύο αρνητικών δυνάμεωνδημιουργώντας ένα χωρητικό ηλεκτρικό πεδίο μέσα στη δίοδο.Αρχικά, αυτό το πεδίο επιβραδύνει μόνο τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος που διέρχεται από τη δίοδο, αλλά καθώς η τάση αυξάνεται και το πεδίο χτίζεται σε ισχύ, το πεδίο τελικά θα γίνει αρκετά ισχυρό για να εμποδίσει το ηλεκτρικό ρεύμα από τη διέλευση από τη δίοδο εντελώς.Μια δίοδος σε αυτή την κατάσταση λέγεται ότι έχει αντίστροφη προκατάληψη.

Οι περισσότερες δίοδοι έχουν σχεδιαστεί για να περάσουν όσο το δυνατόν γρηγορότερα μέσω της περιοχής όταν το ρεύμα εξακολουθεί να ρέει και υπάρχει ένα χωρητικό ηλεκτρικό πεδίο.Ωστόσο, μια δίοδος Varactor έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί μέσα σε αυτή τη ζώνη.Σε αντίθεση με μια τυποποιημένη δίοδο, το φορτισμένο υλικό σε ένα varactor προστίθεται σε ένα μοτίβο κλίσης, το οποίο ποικίλλει τη δύναμη του φορτίου σε όλο το πλάτος της καθόδου και της άνοδος.Το στρώμα εξάντλησης μιας διόδου που κατασκευάζεται με αυτόν τον τρόπο ποικίλλει σε πλάτος ανάλογα με την τάση που εφαρμόζεται σε αυτήν.Ως αποτέλεσμα, η δίοδος μπορεί να λειτουργήσει ως μεταβλητός πυκνωτής με το χωρητικό πεδίο, μειώνοντας καθώς εφαρμόζεται περισσότερη τάση και αυξάνεται καθώς εφαρμόζεται λιγότερη τάση.όπως ένας μεταβλητής πυκνωτής.Ωστόσο, οι διόδους Varactor δεν χρησιμοποιούνται πάντοτε απλώς για να μειώσουν το κόστος και να διευκολυνθούν οι διαδικασίες κατασκευής.Οι μεταβλητές χρησιμοποιούνται συχνά σε εφαρμογές όπως τηλεοπτικές ή ραδιοφωνικές δέκτες, όπου οι ικανότητές τους τους επιτρέπουν να κλειδώνουν σε μια συχνότητα καναλιού ή σταθμού πολύ γρήγορα.