Учебное пособие по дисциплине "Электротехника и электроника". Часть 2- электроника. / авт сост. Д. В. Погодин, Казань; кгту им. Туполева, 2003 39с

2.8 Варикапы

В
арикап - это полупроводниковый диод, предназначенный для использования в качестве конденсатора, емкость которого зависит от величины обратного напряжения. При увеличении обратного напряжения емкость варикапа уменьшается по закону

(1-10)

где — емкость диода при нулевом обратном напряжении, здесь S_p-n – площадь р-n-перехода, l_p-n – ширина р-n-перехода; φ_к — контактная разность потенциалов; — коэффициент, зависящий от типа варикапа (= 1/2- 1/З); U – обратное напряжения на варикапе.

Условное обозначение варикапа и график зависимости С(u) приведены на рис. .

Варикап, предназначенный для умножения частоты сигнала, называют варактором.

К основным параметрам варикапа относят:

1. 
   Общая емкость варикапа Св – емкость, измеренная при определенном обратном напряжении (измеряется при U=5В и составляет десятки – сотни рФ)
   
2. 
   коэффициент перекрытия по емкости Кп =С_{в max}/С_{в min}— отношение емкостей варикапа при двух крайних значениях обратного напряжения (К_п=5-8 раз);
   
3. 
   добротность варикапа Q=Х_с/r_п где X_c – реактивное сопротивление варикапа; r_п – сопротивление активных потерь;
   
4. 
   обратный ток варикапа 1обр — постоянный ток, протекающий через варикап в обратном направлении при заданном обратном напряжении.
   

К параметрам предельного режима относят максимально допустимое постоянное обратное напряжение U_{обр mах} и максимально допустимую рассеиваемую мощность Р_mах

Варикапы обычно используют для электронной перестройки резонансной частоты колебательных контуров. Схема включения варикапа показана на рис. ;Lк - катушка индуктивности контура и C(_U) – емкость контура - ёмкость варикапа; - резонансная частота колебательного контура; С_р и L_р – разделительные конденсатор и катушка индуктивности,. С_р - устраняет шунтирования варикапа индуктивностью по постоянному току С_р>>C_к, L_р.- устраняет шунтирование колебательного контура по переменному сигналу; R – переменный резистор, для установки необходимого напряжения на варикапе.

Недостатком такой схемы является то, что емкость варикапа зависит не только от управляющего напряжения U, но и зависит от амплитуды высокочастотного напряжением на контуре. Этот недостаток устраняется в схеме рис. 3.5 б. Здесь два варикапа включены встречно-последовательно. При этом высокочастотное напряжение контура приложено к ним в разной полярности и на общую емкость не влияет.