變容二極管
變容二極管(Varactor Diodes)又稱"可變電抗二極管"，是利用PN結反偏時結電容大小隨外加電壓而變化的特性製成的。反偏電壓增大時結電容減小、反之結電容增大，變容二極管的電容量一般較小，其最大值為幾十pF到幾百pF，最大電容與最小電容之比約為5:1。它主要在高頻電路中用作自動調諧、調頻、調相等、例如在電視接收機的調諧迴路中作可變電容。 [1]
- 中文名：變容二極管
- 外文名:Varactor Diodes
- 別 名:可變電抗二極管
- 主要參量:零偏結電容、零偏壓優值等
- 電容:範圍幾十pF到幾百pF
- 應 用:高頻電路
目錄
主要參量
作用特點
1、變容二極管的作用是利用PN結之間電容可變的原理製成的半導體器件，在高頻調諧、通信等電路中作可變電容器使用。
變容二極管屬於反偏壓二極管，改變其PN結上的反向偏壓，即可改變PN結電容量。反向偏壓越高，結電容則越少，反向偏壓與結電容之間的關係是非線性的，如圖2所示。
、變容二極管的電容值與反向偏壓值的關係圖解：
(a) 反向偏壓增加，造成電容減少；
(b) 反向偏壓減少，造成電容增加。
電容誤差範圍是一個規定的變容二極管的電容量範圍。數據表將顯示最小值、標稱值及最大值，這些經常繪在圖上。
工作原理
變容二極管(Varactor Diodes)為特殊二極管的一種。當外加順向偏壓時，有大量電流產生，PN（正負極）結的耗盡區變窄，電容變大，產生擴散電容效應；當外加反向偏壓時，則會產生過渡電容效應。但因加順向偏壓時會有漏電流的產生，所以在應用上均供給反向偏壓。
變容二極管也稱為壓控變容器，是根據所提供的電壓變化而改變結電容的半導體。也就是說，作為可變電容器，可以被應用於FM調諧器及TV調諧器等諧振電路和FM調製電路中。
其實我們可以把它看成一個PN結，我們想，如果在PN結上加一個反向電壓V（變容二極管是反向來用的），則N型半導體內的電子被引向正極，P型半導體內的空穴被引向負極，然後形成既沒有電子也沒有空穴的耗盡層，該耗盡層的寬度我們設為d，隨着反向電壓V的變化而變化。如此一來，反向電壓V增大，則耗盡層d變寬，二極管的電容量C就減少（根據C=kS/d），而反向電壓減小，則耗盡層寬d變窄，二極管的電容量變大。反向電壓V的改變引起耗盡層的變化，從而改變了壓控變容器的結容量C。達到了目的。
變容二極管是利用PN結之間電容可變的原理製成的半導體器件，在高頻調諧、通信等電路中作可變電容器使用。
變容二極管有玻璃外殼封裝（玻封）、塑料封裝（塑封）、金屬外殼封裝（金封）和無引線表面封裝等多種封裝形式。通常，中小功率的變容二極管採用玻封、塑封或表面封裝，而功率較大的變容二極管多採用金封。常用變容二極管參數。
用途和製作工藝
製作工藝
材料多為硅或砷化鎵單晶，並採用外延工藝技術。反偏電壓愈大，則結電容愈小。變容二極管具有與襯底材料電阻率有關的串聯電阻。對於不同用途，應選用不同C和Vr特性的變容二極管，如有專用於諧振電路調諧的電調變容二極管、適用於參放的參放變容二極管以及用於固體功率源中倍頻、移相的功率階躍變容二極管等。
主要用途
用於自動頻率控制（AFC）和調諧用的小功率二極管稱變容二極管。通過施加反向電壓， 使其PN結的靜電容量發生變化。因此，被使用於自動頻率控制、掃描振盪、調頻和調諧等用途。通常，雖然是採用硅的擴散型二極管，但是也可採用合金擴散型、外延結合型、雙重擴散型等特殊製作的二極管，因為這些二極管對於電壓而言，其靜電容量的變化率特別大。結電容隨反向電壓VR變化，取代可變電容，用作調諧迴路、振盪電路、鎖相環路，常用於電視機高頻頭的頻道轉換和調諧電路，多以硅材料製作。
用於調諧電路
如圖3所示，改變不同的R2 ，二極管(D)的反向電壓被改變，這會引起二極管的電容量改變。因此改變諧振頻率其中的變容二極管就可調出並聯諧振帶通濾波器中所需電容量的全部變化範圍。
其他信息
常用的國產變容二極管有2CC系列和2CB系列，下表為其主要參數。
視頻
22變容二極管【高級汽車技術培訓】