變?nèi)荻䴓O管是根據(jù)普通二極管內(nèi)部"PN結(jié)"的結(jié)電容能隨外加反向電壓的變化而變化這一原理專門設(shè)計(jì)出來的一種特殊二極管,。二極管的PN結(jié)具有結(jié)電容,當(dāng)加反向電壓時(shí),,阻擋層加厚,結(jié)電容減小,,所以改變反向電壓的大小可以改變PN結(jié)的結(jié)電容大小,,這樣二極管就可以作為可變電容器用。變?nèi)荻䴓O管是一種電抗可變的非線性電路元件,,一般使用的材料為硅或砷化鎵,。變?nèi)荻䴓O管廣泛用于參量放大器,電子調(diào)諧及倍頻器等微波電路中,。
變?nèi)荻䴓O管主要是通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工藝等一系列途徑來突出電容與電壓的非線性關(guān)系,,并提高Q值以適合應(yīng)用。
通過施加反向電壓,,使其PN結(jié)的靜電容量發(fā)生變化,。因此,,經(jīng)常用在自動(dòng)頻率控制、掃描振蕩,、調(diào)頻和調(diào)諧等電路中,。通常,雖然是采用硅的擴(kuò)散型二極管,,但是也可采用合金擴(kuò)散型,、外延結(jié)合型、雙重?cái)U(kuò)散型等特殊制作的二極管,,因?yàn)檫@些二極管對(duì)于電壓而言,,其靜電容量的變化率特別大。結(jié)電容隨反向電壓VR變化,,取代可變電容,,用作調(diào)諧回路、振蕩電路,、鎖相環(huán)路,,常用于電視機(jī)高頻頭的頻道轉(zhuǎn)換和調(diào)諧電路,,多以硅材料制作,。
變?nèi)荻䴓O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?nèi)荻䴓O管采用玻封,、塑封或表面封裝,,而功率較大的變?nèi)荻䴓O管多采用金封。
變?nèi)荻䴓O管的構(gòu)造原理
從本質(zhì)上講,,它屬于反偏壓的二極管,,其結(jié)電容就是耗盡層的電容�,?山品春谋M層視為平行板電容器,,兩個(gè)導(dǎo)電板之間有介質(zhì)。因此,,結(jié)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?yàn)閐與反向偏壓VR的n次方成正比(n是與摻雜濃度有關(guān)的常數(shù)),,故C1∝1/VRn,,因此,反向偏壓愈高,,耗盡區(qū)就愈寬,,而結(jié)電容量愈小,。反之亦然。
變?nèi)荻䴓O管的檢測方法
檢測變?nèi)荻䴓O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(jià)格昂貴且不易搞到,。在業(yè)余條件下,,也可以使用萬用表來判斷變?nèi)荻䴓O管的好壞。測試內(nèi)容共包括三項(xiàng):①使用指針式萬用表的R×1k檔檢查PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕海?)利用線性電容表測量室溫下的結(jié)電容量(Cj),;(2)觀察結(jié)電容量隨反向偏壓(VR)變化的規(guī)律(Ci),;(3)觀察結(jié)電容量隨反向偏壓(VR)變化規(guī)律。下面通過一個(gè)實(shí)例闡述測量方法,。
被測變?nèi)荻䴓O管為FV1043型,,它采用玻璃封裝,外形見圖2(a),。玻殼兩端涂有色環(huán),,一端是黃色環(huán),另一端為紅色環(huán)�,,F(xiàn)給兩個(gè)管腳分別編上序號(hào)(1),、(2)。
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(shí)記下表針倒數(shù)偏轉(zhuǎn)格數(shù)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?qū)妷篤F=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?qū)щ娦裕⑶铱拷t色環(huán)的管腳為正極,。欲測量變?nèi)荻䴓O管的結(jié)電容,,可選用100pF量程的線性電容表。
變?nèi)荻䴓O管的選用
選用變?nèi)荻䴓O管時(shí),,應(yīng)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(jié)電容等參數(shù)是否符合應(yīng)用電路的要求,應(yīng)選用結(jié)電容變化大,、高Q值,、反向漏電流小的變?nèi)荻䴓O管。
變?nèi)荻䴓O管的代換
變?nèi)荻䴓O管損壞后,,應(yīng)更換與原型號(hào)相同的變?nèi)荻䴓O管或用其主要參數(shù)相同(尤其是結(jié)電容范圍應(yīng)相同或相近)的其它型號(hào)的變?nèi)荻䴓O管來代換,。
變?nèi)荻䴓O管的應(yīng)用
因?yàn)樽內(nèi)荻䴓O管的結(jié)電容能隨外加的反向偏壓而變化,所以它被用作調(diào)頻,、掃頻及相位控制,。目前,變?nèi)荻䴓O管的應(yīng)用已相當(dāng)廣泛,。例如,,彩色電視機(jī)普遍采用具有記憶功能(預(yù)選臺(tái))的電子調(diào)諧器,其工作原理就是通過控制直流電壓來改變變?nèi)荻䴓O管的結(jié)電容量,,以選擇某一頻道的諧振頻率,。許多中小功率的調(diào)頻發(fā)射機(jī)都采用變?nèi)荻䴓O管直接調(diào)頻技術(shù),即在工作于發(fā)射載頻的LC振蕩回路上直接調(diào)頻,,采用晶體振蕩器和鎖相環(huán)路來穩(wěn)定中心頻率,。較之中頻調(diào)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(jìn)的頻率調(diào)制方案,。
變?nèi)荻䴓O管在無繩電話機(jī)中主要用在手機(jī)或座機(jī)的高頻調(diào)制電路上,,實(shí)現(xiàn)低頻信號(hào)調(diào)制到高頻信號(hào)上,,并發(fā)射出去。在工作狀態(tài),,變?nèi)荻䴓O管調(diào)制電壓一般加到負(fù)極上,,使變?nèi)荻䴓O管的內(nèi)部結(jié)電容容量隨調(diào)制電壓的變化而變化。
變?nèi)荻䴓O管發(fā)生故障,,主要表現(xiàn)為漏電或性能變差:
(1)發(fā)生漏電現(xiàn)象時(shí),,高頻調(diào)制電路將不工作或調(diào)制性能變差。
(2)變?nèi)菪阅茏儾顣r(shí),,高頻調(diào)制電路的工作不穩(wěn)定,,使調(diào)制后的高頻信號(hào)發(fā)送到對(duì)方被對(duì)方接收后產(chǎn)生失真。
出現(xiàn)上述情況之一時(shí),,就應(yīng)該更換同型號(hào)的變?nèi)荻䴓O管,。
變?nèi)荻䴓O管是根據(jù)普通二極管內(nèi)部"pn結(jié)"的結(jié)電容能隨外加反向電壓的變化而變化這一原理專門設(shè)計(jì)出來的一種特殊二極管。
變?nèi)荻䴓O管在無繩電話機(jī)中主要用在手機(jī)或座機(jī)的高頻調(diào)制電路上,實(shí)現(xiàn)低頻信號(hào)調(diào)制到高頻信號(hào)上,,并發(fā)射出去,。在工作狀態(tài),變?nèi)荻䴓O管調(diào)制電壓一般加到負(fù)極上,,使變?nèi)荻䴓O管的內(nèi)部結(jié)電容容量隨調(diào)制電壓的變化而變化,。變?nèi)荻䴓O管發(fā)生故障,主要表現(xiàn)為漏電或性能變差:
(1)發(fā)生漏電現(xiàn)象時(shí),,高頻調(diào)制電路將不工作或調(diào)制性能變差,。
(2)變?nèi)菪阅茏儾顣r(shí),高頻調(diào)制電路的工作不穩(wěn)定,,使調(diào)制后的高頻信號(hào)發(fā)送到對(duì)方被對(duì)方接收后產(chǎn)生失真,。出現(xiàn)上述情況之一時(shí),就應(yīng)該更換同型號(hào)的變?nèi)荻䴓O管,。
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