Varikap je speciální typ kondenzátoru, u kterého se kapacita mění, když se aplikované napětí mění. Tato elektronická součást je široce používána v mnoha zařízeních k regulaci frekvence, fázového posunu nebo filtrování signálů. Varikapy se také nazývají pin diody nebo diody s proměnlivou kapacitou.
Hlavním prvkem varikapu je přechod PN, tedy přechod mezi polovodiči s různými typy vodivosti: P A N. Aplikace napětí v přímém směru k přechodu PN vede ke zúžení ochuzené oblasti nabíjecího prostoru a zvýšení kapacity. Když je napětí aplikováno v opačném směru, ochuzená oblast se rozšiřuje a varikap má minimální kapacitu.
Varikapy mají vlastnosti, díky nimž jsou populární v elektronice. Za prvé, mají nízké náklady a kompaktní rozměry. Za druhé, varikapy mají vysokou účinnost a nízké parazitické kapacity. Kromě toho lze jejich vlastnosti snadno ovládat změnou aplikovaného napětí. Kritickým parametrem pro varikapy je maximální aplikované napětí, které se může lišit v závislosti na modelu a typu zařízení.
Použití varikap má širokou škálu aplikací. Mohou být například použity v rádiovém zařízení pro změnu pracovní frekvence, v televizorech pro změnu celkového jasu nebo kontrastu obrazu a v rádiích pro přizpůsobení filtrů a sladicích zařízení.
Varikapy hrají důležitou roli v různých technických zařízeních díky svým vlastnostem změny kapacity. Umožňují vytvářet kompaktní a efektivní zařízení s nastavitelnými parametry. Díky svým výhodám zůstávají varikapy jedním z hlavních prvků v elektronice a aktivně se používají v komerční i domácí sféře.
Co je varikap
Princip fungování varikapy je založen na fenoménu roztahování nábojů ve vadné přechodové oblasti při přívodu napětí. Při aplikaci zpětného napětí se tato oblast rozšiřuje a snižuje efektivní přechodová oblast, což vede ke snížení kapacity. Při přímém napětí se vadná oblast smršťuje a kontaktní plocha se zvětšuje, což zvyšuje kapacitu varikapu.
Varikapy mohou mít různé konstrukční varianty, včetně různých typů přechodů, počtu diod, počtu zdrojů atd. v závislosti na konstrukci a materiálech používaných při výrobě mohou mít varikapy různé vlastnosti a schopnost měnit kapacitu.
Varikapy se často používají v radioelektronice k vytváření variabilních filtrů, regulaci frekvence rádiového přenosu, frekvenční syntéze a řízení generátorů. Používají se také v telekomunikační technice, komunikačních systémech, automobilové elektronice a dalších oblastech, kde je vyžadována změna kapacity za účelem úpravy parametrů signálů.
Definice a aplikace
Hlavní aplikací varikapů je jejich použití v radiotechnice a telekomunikační technologii. Varikapy se aktivně používají v obvodech pro přizpůsobení frekvence elektromagnetických oscilací, stejně jako v systémech fázového přizpůsobení a fázových detektorů.
Varikapy nacházejí uplatnění v rádiové komunikaci, radaru, radionavigaci a dalších systémech, kde je vyžadováno přesné nastavení a ovládání frekvence signálu. Díky své schopnosti měnit kapacitu umožňují varikapy dosáhnout vysoké přesnosti a stability při nastavování a kontrole frekvence.
Například, varikapy se aktivně používají v transceiverech, kde umožňují doladit přijímač na požadovanou RF frekvenci a zachovat jeho stabilitu po celý proces provozu. Varikapy se také používají v systémech korekce fáze a amplitudy signálu a v radarech pro nastavení provozních frekvencí.
Varikapové zařízení
Hlavními prvky varikapu jsou dvě elektrody, mezi nimiž se tvoří polovodičový přechod. Jedna z elektrod je obvykle silně dopovaný polovodič typu n (záporný typ) a druhá polovodič typu P (pozitivní typ), který je mírně dopovaný. Mezi těmito elektrodami se tvoří přechod pn.
Řízení kapacity varikapu se provádí změnou zpětného napětí podaného na přechod pn. V důsledku změny zpětného napětí se v přechodu PN mění šířka zóny bez nabíjení (ochuzená zóna), což ovlivňuje kapacitu zařízení.
Pro snadné ovládání kapacity jsou varikapy často vyráběny jako variabilní nádoby, když je paralelně nebo sériově připojeno více PN přechodů. Taková zařízení se nazývají varikapové diody.
Použití varikapů v různých elektronických obvodech umožňuje upravit kapacitu, a proto ovládat signály nebo signální obvody vstupující do vstupu varikapů.