Tekst źródłowy strony Dioda pojemnościowa

{{Element elektroniczny infobox
 |nazwa        = Dioda pojemnościowa
 |grafika      = 
 |symbol       = Varicap symbol.svg
 |typ          = bierny
 |opis symbolu = Symbol diody pojemnościowej
}}
'''Dioda pojemnościowa''' – [[dioda półprzewodnikowa]], w której wykorzystuje się zjawisko zmiany [[pojemność elektryczna|pojemności]] [[Złącze p-n|złącza p-n]] pod wpływem zmiany [[napięcie elektryczne|napięcia]] przyłożonego w kierunku zaporowym. Zmiana pojemności diody jest bardzo niewielka, zwykle od 6 [[piko|p]][[Farad|F]] do 20 pF, przy zmianach napięcia od 2 do 30 V<ref>John Watson: ''Elektronika''. Rozdział 8.3, 2002.</ref>.

Konstrukcja złączy stosowanych w diodach pojemnościowych jest specjalnie przystosowana do wykorzystania tej właściwości; diody pojemnościowe są wykonywane zazwyczaj z krzemu lub [[arsenek galu|arsenku galu]]. Diody pojemnościowe są zoptymalizowane pod względem możliwości wykorzystania ''pojemności barierowej'' złącza.

Wyróżnia się dwa rodzaje diod pojemnościowych:
* '''warikapy''' (od ang. ''variable capacitance'', zmienna pojemność), o pojemności 10–500 pF, używane głównie w układach automatycznego strojenia jako elementy [[Obwód rezonansowy LC|obwodów rezonansowych]],
* '''waraktory''' (od ang. ''variable reactance'', zmienna [[reaktancja (elektryczność)|reaktancja]]), o pojemności 0,2–20 pF, używane głównie w zakresie wysokich częstotliwości, jak również mikrofalowym (5–200 GHz); znajdują zastosowanie na przykład w [[powielacz częstotliwości|powielaczach częstotliwości]].
Właściwości techniczne i dopuszczalne wartości graniczne dla warikapów:

* Cj - pojemność diody przy odwrotnej polaryzacji (w kierunku zaporowym) i odwrotnej częstotliwości (zwykle przy wartości napięcia zbliżonej do maksymalnej),
* Rs - rezystancja szeregowa diody lub jej wartość Q przy ustalonej wartości napięcia wstecznego i częstotliwości wstecznej,
* VRmax - maksymalne stałe napięcie wsteczne,
* VRMmax - maksymalne szczytowe stałe napięcie wsteczne,
* IFmax - maksymalny stały bias,
* Tj - dopuszczalna temperatura złącza.<ref>{{Cytuj |autor = by |tytuł = Variable Capacitance Diode - Characteristic, Symbol, Definition |data = 2015-07-29 |data dostępu = 2021-02-04 |opublikowany = 911 Electronic |url = https://911electronic.com/variable-capacitance-diode/ |język = en-US}}</ref>

== Charakterystyka diody pojemnościowej ==
[[Plik:Varicap characteristics.svg|thumb|175px|Zależność pojemności diody od napięcia]]
Diodę charakteryzują dwie skrajne pojemności, <math>C_{t_{min}}</math> i <math>C_{t_{max}}.</math> Pojemność:
* <math>C_{t_{min}}</math> jest osiągana dla dużych napięć; <math>U_2</math> jest bliskie maksymalnemu napięciu wstecznemu
* <math>C_{t_{max}}</math> na ogół określa się przy zerowym lub bliskim zeru napięciu polaryzacji diody <math>U_1.</math>

Pojemność <math>C_t</math> jest w przybliżeniu proporcjonalna do <math>U^{-n}</math> gdzie <math>n</math> = 0,2–0,5 w zależności od materiału i konstrukcji złącza.

Przy budowaniu diod pojemnościowych dąży się do zmaksymalizowania ''współczynnika przestrajania'':
:: <math>K = \frac{C_{t_{max}}}{C_{t_{min}}}.</math>

Parametr, który określa jak zmienia się pojemność w wyniku zmiany napięcia, nazywany jest ''czułością'' i definiowany jest zależnością:
:: <math>\alpha = \frac{1}{C_t} \frac{\Delta C_t}{\Delta U}.</math>

Pojemność diody pojemnościowej określa wzór:
:: <math>C_j(u) = \frac{C_{j_0}}{(1 - \frac{u}{V_j})^m},</math>

gdzie:
: <math>V_j</math> – parametr opisujący wysokość bariery potencjału diody,
: <math>u</math> – napięcie przyłożone do diody,
: <math>m</math> – współczynnik, który dla złączy skokowych przyjmuje wartość 1/2, a dla złączy liniowych 1/3.

== Zastosowanie ==
Diody pojemnościowe stosowane są jako kondensatory sterowane napięciem. Są również powszechnie stosowane w oscylatorach sterowanych napięciem, wzmacniaczach parametrycznych i mnożnikach częstotliwości<ref>{{Cytuj |tytuł = Electronics 40 |data dostępu = 2020-04-23 |opublikowany = mysite.du.edu |url = http://mysite.du.edu/~etuttle/electron/elect40.htm}}</ref>.

== Zobacz też ==
{{commonscat|Varicaps}}
* [[kondensator]]

== Przypisy ==
{{Przypisy}}

{{Kontrola autorytatywna}}

[[Kategoria:Diody|P]]
[[Kategoria:Kondensatory]]