Definición: El diodo cuya capacitancia interna varía con la variación del voltaje inverso, este tipo de diodo se conoce como diodo Varactor. Se utiliza para almacenar la carga. El diodo varactor siempre funciona en polarización inversa y es un dispositivo semiconductor dependiente del voltaje.
El dispositivo dependiente del voltaje significa que la salida del diodo depende de su voltaje de entrada. TEl diodo varactor se usa en un lugar donde se requiere la capacitancia variable, y esa capacitancia se controla con la ayuda del voltaje. El diodo Varactor también se conoce como Varicap, Voltcap, capacitancia variable de voltaje o diodo Tunning.
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Símbolo del diodo varactor
El símbolo del diodo varactor es similar al del diodo de unión PN. El diodo tiene dos terminales, a saber, ánodo y cátodo. Un extremo de un símbolo consiste en el diodo, y su otro extremo tiene dos líneas paralelas que representan las placas conductoras del capacitor. El espacio entre las placas muestra su dieléctrico.
Funcionamiento del diodo varactor
El diodo Varactor está hecho de material semiconductor tipo n y tipo p. En un material semiconductor tipo n, los electrones son el portador de carga mayoritario y en el material tipo p, los huecos son los portadores mayoritarios. Cuando el material semiconductor de tipo p y tipo n se unen, se forma la unión pn y se crea la región de empobrecimiento en la unión PN. Los iones positivos y negativos forman la región de agotamiento. Esta región bloquea la entrada de corriente desde la región PN.
El diodo varactor opera solo en polarización inversa. Debido a la polarización inversa, la corriente no fluye. Si el diodo está conectado con polarización directa, la corriente comienza a fluir a través del diodo y su región de agotamiento disminuye. La región de agotamiento no permite que los iones se muevan de un lugar a otro.
El diodo Varactor se usa para almacenar la carga, no para hacer fluir la carga.. En la polarización directa, la carga total almacenada en el diodo se vuelve cero, lo cual no es deseable. Por lo tanto, el diodo Varactor siempre opera en polarización inversa.
La fórmula da la capacitancia del diodo varactor,
Donde, ε – Permitividad del material semiconductor.
A – área de la unión PN
W – ancho de la región de agotamiento
La capacitancia del diodo varactor aumenta con el aumento de n y la región de tipo p y disminuye con los aumentos de la región de empobrecimiento. El aumento en la capacitancia significa que más cargas se almacenan en el diodo. Para aumentar la capacidad de almacenamiento de carga, la región de agotamiento (que actúa como un dieléctrico del condensador) del diodo debe mantenerse pequeña.
Característica del diodo varactor
La curva característica del diodo varactor se muestra en la siguiente figura. El gráfico muestra que cuando aumenta el voltaje de polarización inversa, aumenta la región de agotamiento y se reduce la capacitancia del diodo.
Ventajas del diodo varactor
Las siguientes son las ventajas del diodo varactor.
- El diodo varactor produce menos ruido en comparación con el otro diodo.
- Es menos costoso y más confiable.
- El diodo varactor es pequeño en tamaño y menos pesado.
Diodo varactor en circuito de sintonización
La siguiente figura muestra que D1 y D2 son los dos diodos Varactor. Estos diodos proporcionan la resistencia variable en el circuito de resonancia en paralelo. El Vc es el voltaje de CC utilizado para controlar el voltaje inverso del diodo.
Donde,
La L es la inductancia del circuito y se mide en Henry. La frecuencia resonante del circuito se expresa como C1 y C2 es la capacidad máxima de voltaje del diodo
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