Diodo Varicap

El diodo varicap o diodo varactor es un sistema semiconductor muy utilizado en el campo de la electrónica. También se utilizan en la disciplina del diseño de radiofrecuencias. En este artículo, vamos a aprender sobre las características y los fines del diodo varicap.

¿Qué es un diodo Varicap?

O diodo varicap es un tipo de diodo en el que la capacitancia interna puede cambiar debido a la aplicación de una tensión de polarización inversa. Siempre funciona en situaciones de polarización inversa y es un sistema semiconductor que depende de la tensión.

diodo varactor

El diodo varicap recibe varios nombres comparables a Varactor, Voltcap, Condensador de Tensión Variable o Diodo Tunning.

La frase varactor está modelada según las frases reactancia variable o resistencia variable. Posteriormente, ofrece una resistencia, reactancia o capacitancia variable, por lo que se conoce como diodo varactor.

El diodo varactor es un sistema controlado por tensión, es decir, la salida del diodo varactor dependerá de la tensión de entrada equipada, ya que su funcionamiento está definido por la tensión utilizada. Los diodos varactores o diodos varicap se utilizan para cientos de varactores.

Imagen del Diodo Varicap

Del diagrama siguiente se desprende que la imagen del diodo varactor es igual que la del diodo de unión PN. El diodo tiene dos terminales: el ánodo y el cátodo, como se demuestra en la determinación de abajo. Un extremo de la imagen consiste en el diodo, y el extremo opuesto tiene dos tensiones paralelas que representan las placas conductoras del condensador. La zona entre las 2 placas paralelas es tu dieléctrico.

símbolo del diodo varicap

Desarrollo del diodo varactor

Está formado por un semiconductor de tipo P y un semiconductor de tipo N y está polarizado en sentido inverso. Los portadores mayoritarios de un semiconductor de tipo N son electrones y los portadores minoritarios de un semiconductor de tipo P son huecos. Dentro de la unión, los electrones y los huecos se recombinan. Por ello, los iones inmóviles se acumulan en la unión. Y no pueden circular regalos adicionales por los portadores de la mayoría.

estructura interna del diodo varicap

De esta forma, se configura el área de agotamiento. La zona de agotamiento se conoce así por estar vacía de portadores de carga, es decir, los portadores de carga masivos están ausentes dentro de la zona de agotamiento. Esta capacidad como capa dieléctrica y los semiconductores de tipo P y N funcionan como placas en un condensador.

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Funcionamiento del diodo Varicap

El funcionamiento del diodo varicap es al por menor, por lo que siempre funciona por debajo de las situaciones de polarización inversa. Cuando se utiliza una tensión en polarización directa, la corriente eléctrica fluye, por lo que el área de agotamiento se vuelve despreciable, lo que no es deseable.

funcionamiento del diodo varicap

. la capacidad y la cantidad de gastos que se pueden almacenar dependerán del ámbito de las placas y del espacio entre ellas.

La capacidad de unión de un diodo de unión p-n es inversamente proporcional a la anchura de la capa de agotamiento. En otras palabras, si la anchura de la capa de agotamiento es menor, la capacitancia es mayor, y viceversa. En consecuencia, si tenemos que aumentar la capacidad de un diodo varicap, la tensión de polarización inversa debe bajar. Esto hace que la anchura de la capa de agotamiento disminuya, lo que lleva a la siguiente capacitancia.

Del mismo modo, el aumento de la tensión de polarización inversa debería reducir la capacitancia. Esta capacidad de adquirir valores de capacitancia completamente diferentes con sólo cambiar la tensión utilizada es la principal ventaja de un diodo varactor en comparación con un condensador variable tradicional.

Ecuación del diodo Varicap

Capacidad del diodo varactor

Capacitancia del diodo VaricapCj = C Okay / (Vb – V)m
Diodo Varicap Edición de Alta CalidadQ = F / f

Notaciones utilizadas en los componentes de Varicap

  • Cj es la capacidad del diodo
  • C es la capacitancia del diodo cuando el sistema es insensible
  • V es la tensión utilizada
  • Vb es la tensión de barrera en la unión
  • m es el material fijo dependiente
  • Bien, fijo es igual a 1
  • F es la frecuencia de trabajo más alta
  • f es la frecuencia de trabajo
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Características del diodo Varicap

Los diodos Varicap se fabrican con la intención de dar lugar a una curva C-V delineada que puede obtenerse alterando la profundidad del dopaje a lo largo de la fabricación. En función del tipo de dopaje, tanto lineal como no lineal, los diodos varactores se clasifican en las dos variedades siguientes.

  1. Diodos varactores abruptos
  2. Diodos varactores hiperabruptos

La curva de atributos del diodo varactor es la que se demuestra a continuación,

curva característica del diodo varicap

Aprendiendo el gráfico podemos aclarar que el diodo varactor funciona en situaciones de polarización inversa y la anchura del área de agotamiento aumentará porque la tensión inversa «V» aumentará, lo que conducirá a una menor capacitancia de unión «C». Los diodos varactores se utilizan habitualmente para proporcionar una variación excesiva de la capacidad.

Características de la capacitancia variable

El impacto de la capacitancia variable se demuestra con diodos normales, pero los diodos varactores son los más populares para proporcionar las modificaciones de capacitancia necesarias. Los diodos están optimizados y fabricados de forma única para permitir modificaciones de la capacidad variable excesiva. Los diodos varactores se clasifican según las propiedades de la unión de los diodos.

Circuito Igualitario

Para diseñar circuitos que aprovechen al máximo las propiedades de un diodo varactor, primero queremos interrumpir sus propiedades eléctricas y visualizar un circuito igual con elementos fundamentales comparables a resistencias, condensadores e inductores. La siguiente imagen muestra un circuito aproximadamente igual de un diodo varactor cuando trabaja en situaciones de polarización inversa.

circuito equivalente del diodo varicap

RR es la resistencia de polarización inversa y RG es la resistencia geométrica del diodo varactor. CJ es la capacidad de la unión, que dependerá de la tensión de polarización inversa. LF es la inductancia eficiente y dependerá de los límites de frecuencia por debajo de los cuales debe funcionar un diodo varactor.

Ventajas del diodo varactor

  1. Fase de bajo ruido: genera mucho menos ruido en comparación con otros diodos de unión P-N. En consecuencia, la pérdida de instalaciones atribuible al ruido es baja en los diodos varactores.
  2. Portabilidad: Es transportable debido a su pequeño tamaño y peso.
  3. Fiabilidad: Es más fiable que otros diodos de unión P-N.
  4. Económicos: Es un diodo de bajo valor, por lo que su uso para diversos fines es económico.
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Desventajas del diodo varactor

Están diseñados específicamente para trabajar en modo de polarización inversa, tiene una importancia mínima cuando se trabaja en modo de polarización directa.

Funciones del Diodo Varicap

Algunas de las finalidades del diodo varicap se indican en los aparatos que se mencionan a continuación.

  • Se utilizan dentro de la disciplina de diseño de RF y proporcionan una técnica de varias capacitancias dentro de un circuito haciendo uso de una tensión de gestión. Esto les ofrece una funcionalidad particular, ya que los diodos varactores se utilizan dentro del negocio de la RF.
  • Receptores de radio: los receptores de radio utilizan además este diodo para la sintonización.
  • Multiplicador de frecuencia: Se utiliza además como multiplicador de frecuencia en varios circuitos digitales.
  • Bucles con bloqueo de sección: Se utiliza en los bucles de bloqueo de fase para la modulación de la frecuencia. Los diodos varactores ayudan a conseguir la modulación de la frecuencia. Posteriormente, en los aparatos de comunicación se necesitan diodos varactores.
  • Amplificadores paramétricos: se utilizan en los amplificadores paramétricos como parte necesaria.
  • Estos diodos se utilizan en muchos circuitos y descubren propósitos en dos sectores muy importantes.
  • Filtros FR – Es posible sintonizar filtros utilizando diodos varactores. Los filtros de seguimiento también pueden ser esenciales en los circuitos receptores frontales, donde se habilitan filtros para observar la frecuencia de los indicadores adquiridos.
  • Osciladores gestionados por tensión (VCO) – Los VCO se utilizan para muchos fines y los osciladores dentro de un bucle de bloqueo de fase es el área principal. Los VCO son actuales en casi todos los receptores y radios wi-fi.
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