Как проверить варикап: Как проверить варикап? — Diodnik

Измеритель емкости варикапов

Измерение емкости варикапов обычно производят методом замещения в реальной схеме, что позволяет определить реальное значение емкости на частоте около 30 МГц. Поэтому в состав приставки (рис. 55) входят: задающий генератор частотой 30 МГц, собранный на транзисторе Т1, буферный каскад на транзисторе Т2 и высокочастотный вольтметр с усилителем высокой частоты, собранный на полевом транзисторе ТЗ. Питается приставка от внешнего источника напряжением 20— 40 В. Измерение напряжения смещения на варикапе производится с помощью внешнего вольтметра постоянного тока.

Задающий генератор высокой частоты собран на транзисторе Т1 по схеме с общей базой с емкостной положительной обратной связью. Для повышения стабильности частоты применено неполное включение контура в цепь коллектора этого транзистора. Второй каскад — усилитель высокой частоты с резонансной нагрузкой. Для ослабления влияния параметров транзистора на резонансные свойства контура L2С6С7 применена слабая связь контура с коллекторной целью транзистора. Конденсатор С7 — переменный с воздушным диэлектриком, имеет шкалу, градуированную в единицах емкости. С его помощью измеряют собственную емкость варикапа, а также емкость точечных кремниевых диодов, которые иногда применяют вместо варикапов.

Напряжение с контура усилительного каскада через конденсатор СЮ подается на усилитель высокой частоты вольтметра. В этом каскаде применена высокочастотная коррекция с помощью дросселя Др1. Выпрямитель вольтметра собран по схеме удвоения напряжения на диодах Д1, Д2. В качестве измерителя использован стрелочный микроамперметр ИП1. Питание всех транзисторов приставки осуществляется от параметрического стабилизатора напряжения, собранного на стабилитроне ДЗ и резисторе R13. С помощью переменного резистора R9 устанавливается напряжение смещения на испытуемом варикапе.

Емкость варикапа измеряют следующим образом. К гнездам Гн1, Гн2 подключают варикап, к гнездам Гн3 и Гн4 — вольтметр постоянного тока с входным сопротивлением не менее 20 кОм/В, а на гнезда Гн5, Гн6 подают напряжение от внешнего источника питания. Перед подключением варикапа переменный конденсатор С7 устанавливают в положение максимальной емкости, что соответствует показанию его шкалы 0 пФ, а конденсатором С6 по максимальному отклонению стрелки контур L2C6C7 настраивают в резонанс. Затем по показанию внешнего вольтметра постоянного тока с помощью переменного резистора R9 на варикапе устанавливают требуемое напряжение смещения и, вращая ротор переменного конденсатора, вновь добиваются максимального отклонения стрелки высокочастотного вольтметра. Величину емкости варикапа определяют по шкале переменного конденсатора. Произведя такие измерения при различных напряжениях смещения, можно получить график зависимости емкости варикапа от напряжения смещения, что существенно облегчит задачу подбора нескольких идентичных экземпляров для той или иной конструкции.

В приставке применены следующие детали. Транзисторы Т1, Т2 — типа ГТ313 с любой буквой и с коэффициентом передачи тока В не менее 30. Катушки контуров намотаны на каркасах диаметром 7,5 мм с латунными подстроечными сердечниками диаметром 6 мм. Первая катушка содержит 10 витков провода ПЭВ-1 0,35 с отводами от 1-го и 4-го витков, считая от верхнего по схеме конца катушки. Вторая катушка выполнена аналогичным образом.

При желании рабочую частоту генератора можно изменять в широких пределах, меняя число витков катушек. Калибровку шкалы переменного конденсатора можно произвести, подключая вместо испытуемого варикапа эталонные конденсаторы небольшой емкости.

При отсутствии готовых дросселей их можно изготовить самостоятельно. Оба дросселя наматывают на резисторах типа МЛТ-1,0 с сопротивлением не менее 510 кОм. Дроссель Др1 состоит из 20, а дроссель Др2 из 120 витков провода ПЭВ-1 0,1.

Содержание

© Каталог радиолюбительских схем Все права защищены. Радиолюбительская страница. Перепечатка разрешается только с указанием ссылки на данный сайт. Пишите нам. E-mail: [email protected] или [email protected].

Я радиолюбитель

Варакторный диод — варикапный диод » Electronics Notes

Варикапный диод или варакторный диод обеспечивает способ или наличие переменной емкости, регулируемой напряжением, в цепи.

Варактор / варикап Учебное пособие Включает:
Варактор / варикап Резкие и гиперрезкие варакторы Характеристики варактора (техническое описание) Схемы варакторных диодов

Другие диоды: Типы диодов

Варикапы или варикапы используются в основном в радиочастотных или радиочастотных схемах для обеспечения переменной емкости, управляемой напряжением.

Эти электронные компонентыa могут использоваться самыми разными способами, когда уровень емкости должен контролироваться напряжением, и без них многие возможности, которыми мы пользуемся в радиоприемниках, мобильных телефонах и многих других устройствах, были бы невозможны.

Варакторные диоды могут использоваться не только для аналогового управления напряжением, например, в контуре фазовой автоподстройки частоты, но также могут использоваться в сочетании с микропроцессорами, где напряжение может генерироваться в цифровом виде, а затем преобразовываться в аналоговое напряжение для управления диод с помощью цифро-аналогового преобразователя, АЦП.

На самом деле области применения варакторных диодов почти безграничны, и они используются во множестве различных схем для различных целей, как для проектирования общих электронных схем, так и для радиочастот.

Хотя используются оба названия: варактор и варикап, оба они представляют собой один и тот же вид диода. Название варактор означает переменный реактор или реактивное сопротивление, а варикап означает переменную емкость (вари-кап).

Хотя даже обычные диоды с PN-переходом можно использовать в качестве варакторных диодов, электронные компоненты, приобретаемые в качестве варакторов, были специально оптимизированы для получения требуемых изменений емкости, которые, как правило, больше, чем у большинства стандартных диодов с PN-переходом.

Варакторные диоды

широко используются во многих радиочастотных конструкциях. Они обеспечивают метод изменения емкости в цепи путем приложения управляющего напряжения.

Это дает им почти уникальные возможности, и в результате варакторные диоды широко используются во многих конструкциях радиочастотных цепей. Они являются важным электронным компонентом для множества радиочастотных устройств.

Хотя варакторные диоды или варикапы могут использоваться во многих различных схемах, они находят применение в двух основных областях:

• Генераторы, управляемые напряжением, ГУН: Генераторы, управляемые напряжением, используются во многих различных радиочастотных конструкциях. Одной из основных областей является осциллятор внутри фазированных замкнутых контуров. В свою очередь, их можно использовать в качестве ЧМ-демодуляторов или в синтезаторах частоты. Варакторный диод является ключевым компонентом генератора, управляемого напряжением.
• ВЧ-фильтры: Использование варикапов позволяет настраивать фильтры. Отслеживающие фильтры могут потребоваться во входных цепях приемника, где они позволяют фильтрам отслеживать частоту входящего принятого сигнала. Опять же, этим можно управлять с помощью управляющего напряжения. Обычно это может осуществляться под управлением микропроцессора через цифро-аналоговый преобразователь.

• Частотные и фазовые модуляторы:

  Варакторные диоды могут использоваться в частотных и фазовых модуляторах. В частотных модуляторах их можно поместить на резонансный элемент внутри генератора, а звук подавать на диод. Таким образом, его емкость будет изменяться в соответствии со звуком, вызывая сдвиг частоты сигнала вверх и вниз в соответствии с изменениями емкости и, следовательно, в соответствии со звуком.

  Для фазовой модуляции сигнал фиксированной частоты может быть пропущен через фазовращающую цепь, а диод встроен в него. Опять же, на диод подается звук, и это вызывает сдвиг фазы в соответствии с изменениями звука.

Что касается цепей, в которых используются варакторные диоды, они включают в себя генераторы контуров фазовой автоподстройки частоты и, следовательно, многие типы синтезаторов частоты.

Ввиду того, что эти электронные компоненты позволяют управлять многими радиочастотными цепями от переменного напряжения с помощью цифро-аналогового преобразователя, ЦАП или D2A, это позволяет микропроцессору управлять многими из этих электронных схем, фильтрами, генераторами и т. д.

Варакторные диоды можно использовать даже в некоторых типах схем умножителей гармоник.

Работа переменного конденсатора

Ключом к пониманию того, как работает варактор или варикап, является рассмотрение того, что такое конденсатор и что может изменить емкость. Как видно из приведенной ниже схемы, конденсатор состоит из двух пластин с изолирующим диэлектриком между ними.

. . . емкость и количество заряда, который может быть сохранен, зависят от площади пластин и расстояния между ними. . . .

Емкость конденсатора зависит от площади пластин — чем больше площадь, тем больше емкость, а также расстояние между ними — чем больше расстояние, тем меньше уровень емкости.

Диод с обратным смещением не имеет тока между областями P-типа и областями N-типа. Область N-типа и области P-типа могут проводить электричество, и их можно рассматривать как две пластины, а область между ними — область обеднения — изолирующий диэлектрик. Это точно так же, как конденсатор выше.

Как и в случае любого диода, при изменении обратного смещения меняется и размер обедненной области. При увеличении обратного напряжения на варакторе или варикапе область обеднения диода увеличивается, а при уменьшении обратного напряжения на варакторе область обеднения сужается. Следовательно, изменяя обратное смещение на диоде, можно изменить емкость.

Варакторный диод имеет нелинейную кривую емкости — емкость варакторного диода обратно пропорциональна квадратному корню из напряжения на нем. Это означает, что начальные изменения обратного напряжения дают гораздо большее изменение емкости, чем при более высоких напряжениях.

Символ варакторной или варикапной цепи

Варакторный диод или варикапный диод показан на принципиальных схемах или схемах с использованием символа, который сочетает в себе символы диода и конденсатора. Таким образом, очевидно, что он используется как переменный конденсатор, а не как выпрямитель.

При работе с любой электронной схемой необходимо обеспечить, чтобы варакторный диод оставался смещенным в обратном направлении. Это означает, что катод будет положителен по отношению к аноду, т. е. катод варактора будет более положителен, чем анод. Таким образом, варактор будет действовать как конденсатор, а не как диод в цепи.

Эквивалентная схема варикапа

Как и любой другой компонент, варакторный диод не является идеальным конденсатором, а включает в себя различные паразитные элементы. Это верно для варакторного диода, и в результате полезно иметь возможность моделировать диод как эквивалентную схему. Конденсатор и паразитные элементы необходимо понимать и учитывать в конструкции электронной схемы.

Можно видеть, что эквивалентная схема варакторного диода состоит из нескольких элементов — различные элементы схемы представляют собой основные элементы, которые видны при использовании диода.

Различные элементы:

• C _J (V): Этот элемент варакторного диода представляет фактическую переменную емкость перехода, которая является основным требуемым элементом диода.
• R _S (V):   Это последовательное сопротивление внутри диода, которое изменяется в зависимости от приложенного напряжения.
• C _P :  Эта схема представляет собой паразитную емкость, в основном возникающую из-за емкости вокруг основного диодного перехода. Этому способствуют соединительные провода внутри корпуса.
• L _P : Эта последовательная емкость в основном возникает из-за связывания проводов в корпусе варакторного диода. Несмотря на небольшой размер, он все равно будет заметен в высокочастотных радиочастотных цепях.

Последовательное сопротивление выводов диода незначительно, особенно если диод работает при обратном смещении, а уровни емкости относительно малы, поэтому последовательное сопротивление не оказывает большого влияния.

Тип варакторного диода

При исследовании варакторных диодов с высокими рабочими характеристиками для конкретных ВЧ-приложений часто будут встречаться термины варакторные диоды резкого и резкого скачков напряжения.

Эти термины относятся к переходу и, следовательно, к характеристикам варакторного диода — сверхрезкие диоды, как следует из названия, имеют очень резкое изменение легирования, что приводит к очень резкому переходу — на самом деле это сверхрезкий переход!

Подробнее о . . . . Резкие и гиперрезкие варакторные диоды.

Характеристики варактора

Хотя варакторный диод состоит из PN-перехода и имеет те же основные характеристики, существуют некоторые специфические характеристики и параметры, которые необходимы для определения его характеристик в качестве переменной емкости.

Эти спецификации включают значение емкости и поведение при изменении емкости-напряжения.

Обратная характеристика пробоя также имеет большое значение, т.к. часто нужны довольно высокие обратные напряжения, чтобы уменьшить емкость диода до минимальных значений.

Другим очень важным параметром является добротность или добротность диода, так как он может оказать существенное влияние на работу всей схемы. Низкий уровень добротности может снизить избирательность фильтра или негативно повлиять на фазовый шум генератора, использующего варактор.

Подробнее о . . . . Характеристики варактора.

— это очень полезные компоненты, которые можно использовать самыми разными способами, особенно в радиочастотных цепях. Возможность управления емкостью в цепи путем изменения напряжения имеет очень много применений и позволяет создавать такие элементы, как контуры фазовой автоподстройки частоты, непрямые синтезаторы частоты, различные типы частотных и фазовых модуляторов и многие другие схемы.

Другие электронные компоненты:
Батарейки конденсаторы Соединители Диоды полевой транзистор Индукторы Типы памяти Фототранзистор Кристаллы кварца Реле Резисторы ВЧ-разъемы Переключатели Технология поверхностного монтажа Тиристор Трансформеры Транзистор Клапаны/трубки
    Вернуться в меню «Компоненты». . .

Электронные схемы для любителей