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變容二極管的構造原理是什么?

2010年02月27日 11:31 www.1cnz.cn 作者:佚名 用戶評論(0

變容二極管的構造原理是什么?

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圖1 變容二極管的構造原理、簡化等效電路及電路符號 

變容二極管的構造原理參見圖1(a)。從本質上講,它屬于反偏壓的二極管,其結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,兩個導電板之間有介質。因此,結電容C1的容量與耗盡層的寬度d成反比,有公式C1∝1/d,又因為d與反向偏壓VR的n次方成正比(n是與摻雜濃度有關的常數),故C1∝1/VRn,因此,反向偏壓愈高,耗盡區就愈寬,而結電容量愈小。反之亦然。(a)圖中,VR1>VR2,故d2>d1,Cj2<Cj1。

變容二極管的簡化等效電路及電路符號分別如圖1(b)、(c)所示。圖中用一只可變電容來表示結電容。R2是半導體材料的電阻

變容二極管的檢測方法

檢測變容二極管的專用儀器有:C-V特性儀、掃頻儀、射頻電橋先等。這些儀器價格昂貴且不易搞到。在業余條件下,也可以使用萬用表來判斷變容二極管的好壞。測試內容共包括三項:①使用指針式萬用表的R×1k檔檢查PN結的單向導電性:(1)利用線性電容表測量室溫下的結電容量(Cj);(2)觀察結電容量隨反向偏壓(VR)變化的規律(Ci);(3)觀察結電容量隨反向偏壓(VR)變化規律。下面通過一個實例闡述測量方法。

被測變容二極管為FV1043型,它采用玻璃封裝,外形見圖3(a)。玻殼兩端涂有色環,一端是黃色環,另一端為紅色環。現給兩個管腳分別編上序號(1)、(2)。

圖3 變容二極管FV1043的外形及極性判斷

選擇500型萬用表的R×1k檔。首先將紅表筆接①腳,黑表筆接②腳,測得電阻值為6.5kΩ,與此同時記下表針倒數偏轉格數n′≈19.7格。然后交換管腳位置后重新測量,電阻值變成無窮大。由此判定第一次為正向接法,正向電阻為6.5kΩ,正向導通電壓VF=0.03V/格×9.7格=0.59V。第二次則屬于反向接法。該管子具有單向導電性(參見圖3(b)),并且靠近紅色環的管腳為正極。欲測量變容二極管的結電容,可選用100pF量程的線性電容表。

變容二極管的選用

選用變容二極管時,應著重考慮其工作頻率、最高反向工作電壓、最大正向電流和零偏壓結電容等參數是否符合應用電路的要求,應選用結電容變化大、高Q值、反向漏電流小的變容二極管。

變容二極管的代換

變容二極管損壞后,應更換與原型號相同的變容二極管或用其主要參數相同(尤其是結電容范圍應相同或相近)的其它型號的變容二極管來代換。

變容二極管的應用

因為變容二極管的結電容能隨外加的反向偏壓而變化,所以它被用作調頻、掃頻及相位控制。目前,變容二極管的應用已相當廣泛。例如,彩色電視機普遍采用具有記憶功能(預選臺)的電子調諧器,其工作原理就是通過控制直流電壓來改變變容二極管的結電容量,以選擇某一頻道的諧振頻率。許多中小功率的調頻發射機都采用變容二極管直接調頻技術,即在工作于發射載頻的LC振蕩回路上直接調頻,采用晶體振蕩器和鎖相環路來穩定中心頻率。較之中頻調制和倍頻方法,這種方法的電路簡單、性能良好、副波少、維修方便,是一種較先進的頻率調制方案.

變容二極管在無繩電話機中主要用在手機或座機的高頻調制電路上,實現低頻信號調制到高頻信號上,并發射出去。在工作狀態,變容二極管調制電壓一般加到負極上,使變容二極管的內部結電容容量隨調制電壓的變化而變化。

變容二極管發生故障,主要表現為漏電或性能變差:

(1)發生漏電現象時,高頻調制電路將不工作或調制性能變差。

(2)變容性能變差時,高頻調制電路的工作不穩定,使調制后的高頻信號發送到對方被對方接收后產生失真。

出現上述情況之一時,就應該更換同型號的變容二極管。

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