Circuitos de Diodo Varactor
O diodo varactor pode ser usado em uma variedade de circuitos, de osciladores a filtros. Saber como aplicar a tensão de controle é uma questão fundamental.
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Tutorial de Diodo Varactor / Varicap Inclui:
Varactor / Varicap | Varactores abruptos e hiperabruptos | Especificações do Varactor (folha de dados) | Circuitos com diodo Varactor
Tutorial de Diodo Inclui:
Tipos de diodos | Especificações e classificações de diodos
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Existem muitos aspectos no uso de diodos varactor em circuitos eletrônicos de RF. A configuração dos circuitos do varactor pode afetar sua operação – algumas pequenas variações podem levar a grandes diferenças de desempenho.
Tendo em vista que os circuitos de RF nem sempre são fáceis de otimizar, é necessário garantir que os circuitos varactor utilizem os melhores métodos de condução de diodos varactor, bem como os circuitos básicos mais bem-sucedidos.
Diodos varactor de condução
O diodo varactor requer que a polarização reversa seja aplicada através do diodo de uma forma que não afete a operação do circuito sintonizado do qual faz parte. Deve-se tomar cuidado para isolar a tensão de polarização do circuito de sintonia para que o desempenho de RF não seja prejudicado.
O típico circuito oscilador controlado por tensão mostrado abaixo mostra a maneira pela qual o diodo varactor é frequentemente incluído no circuito.
Normalmente, o cátodo é aterrado ou executado no potencial comum DC. A outra extremidade pode então ter o potencial de polarização aplicado. O circuito de polarização precisa ser isolado para sinais de RF do circuito sintonizado para evitar qualquer degradação do desempenho.
Neste circuito, dois diodos são usados. Um é levado diretamente para a terra, mas o segundo é levado para a tensão de terra CC com o caminho da corrente CC através do indutor. Ter dois diodos usados dessa maneira permite que as variações causadas pela própria oscilação de RF sejam melhor balanceadas. O circuito supera o problema do RF modulando a tensão de sintonia. O efeito é cancelado – à medida que a tensão de RF aumenta, a capacitância de um diodo aumenta e a do outro diminui. A configuração back-to-back também reduz pela metade a capacitância do único diodo, pois as capacitâncias dos dois diodos são colocadas em série uma com a outra. Também deve ser lembrado que a resistência em série será dobrada e isso afetará o Q.
É possível substituir D1 por um único capacitor, caso seja necessário. Se isso não for feito, a tensão de controle terá um caminho CC para a terra através do indutor e o circuito não funcionará.
A tensão de controle precisa ser aplicada à junção dos dois diodos. Tanto um resistor quanto um indutor podem ser usados para isso, pois os diodos operam sob polarização reversa e apresentam uma alta resistência CC.
Os indutores podem operar bem em algumas situações, pois fornecem um caminho de baixa resistência para o viés. No entanto, eles podem introduzir indutância espúria e, em algumas circunstâncias, podem causar oscilações espúrias quando usados em um oscilador. Resistores também podem ser usados. A resistência deve ser alta o suficiente para isolar o circuito de polarização do circuito sintonizado sem diminuir o Q. Eles também devem ser baixos o suficiente para controlar a polarização no diodo contra os efeitos da RF que passa pelo diodo. Um valor de 10 kΩ geralmente é um bom ponto de partida.
Ao projetar um circuito usando diodos varactor, deve-se tomar cuidado para garantir que os diodos não sejam polarizados diretamente. Às vezes, especialmente ao usar níveis baixos de polarização reversa, o sinal na seção de RF do circuito pode ser suficiente em algumas seções do ciclo para superar a polarização e conduzir o diodo para a condução direta. Isso leva à geração de sinais espúrios e outros efeitos indesejados desagradáveis.
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