Варикап - це напівпровідниковий прилад, дія якого заснована на викорис-танні залежності ємності переходу від зворотної напруги і який призначений для застосування в якості елемента з електрично керованою ємністю.
Варикап. працює при закритому p-n переході, применя-ється для частотної модуляції і електричної перебудови частоти.
Варикап призначений для роботи при малих амплітудах коливань.
Є ще один п / п прилад мало чим відрізняється від варікапа- варактор.
Варактор - діод з р-n переходом. має істотно нелінійної-ву характеристику сумарною ємності (бар'єр-ної і дифузійної), як функції напруги.
Варактор призначений для роботи при біль-ших амплітудах коливань. коли можлива ситуація, що одну частину періоду коливань p-n перехід закритий, іншу - відкритий.
Як було показано раніше, діод з p-n переходом володіє бар'єрної і дифузійної ємностями. Дифузійна ємність проявляється при прямому зміщенні діода, коли провідність його велика і ве-лики втрати потужності через відносно великих активних струмів через діод.
Варикапи використовують тільки при зворотному постійному зміщенні (і малому сигналі), коли проявляється тільки бар'єрна ємність.
. Варактори знаходяться по черзі в прямому і зворотному включенні під дією великої амплітуди сигналу (змінного).
Варактор використовується в так званих варакторних помножувачах частоти
Залежність ємності від напруги зсуву різна для варикапов, виготовлених методом дифузії або методом вплавлення домішок.
У сплавних варикапах з різким р-n переходом залежність бар'єрної ємності від напруги зсуву виходить більш різка.
Мал. 7.6 Концентрація домішок і структура варикапа з малим опором бази
Опір бази варикапа має бути по можливості малим.
Одночасно для більшого пробивши-ного напруги необхідно більший питомий опір шарів бази, прилеглих до р-n переходу.
Тому, базу ва-рікапа роблять складається з двох шарів (рис. 7.6). Основна частина бази n + повинна бути низкоомной (підкладка). Тонкий шар бази n. прилеглий до переходу, повинен бути високоомним.
Функціональна залежність ємності варикапа від напруги визначається профілем легування бази варикапа. У разі однорідного легування ємність обернено пропорційна кореню з прикладеного напруги Uобр.
Ставлячи профіль легування в базі варикапа ND (x), можна отримати різні залежності ємності варикапа від напруги C (Uобр) - лінійно убутні, експоненціально спадні (рис. 7.7).
Мал. 7.7 Залежності ємності варикапов від зворотного напруги
Приклад. схема включення варикапа в коливальний контур
Мал. 7.8 Схема включення варикапа в коливальний контур
- номінальна ємність Сном при номінальній напрузі зсуву (зазвичай Uсм = 4 В);
- максимальна Сmах і мінімальна Сmin ємності;
- коефіцієнт перекриття k = Cmax / Cmin;
- добротність Q, яка вимірюється як відношення реактивного опору варикапа до повного опору втрат при температурі 20 0 С;
- максимально допустима напруга Umах;
- і максимально допустима потужність Рmах;
- ТКЕ, що показує відносну зміну ємності на 10 С.