Diodos Varactor Abruptos e Hiperabruptos
Diodos Varactor com junções abruptas e hiperabruptas podem ser usados – eles têm propriedades ligeiramente diferentes que permitem que sejam adequados para diferentes circuitos e aplicações.
________________________________________
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
____________________________
Alguns diodos varactor podem ser categorizados como tipos abruptos e hiperabruptos – esses termos às vezes podem ser vistos nas folhas de dados do varcator.
Os termos diodo varactor abrupto e diodo varactor hiperabrupto referem-se às propriedades da junção do diodo varactor. A forma de junção nos diodos tem um grande impacto nas propriedades e no desempenho.
Embora muitos diodos varactor sejam apenas selecionados e comprados simplesmente como diodos varactor ou varicap, em alguns casos haverá menção aos termos diodo varactor abrupto e diodos varactor hiper-abruptos.
Noções básicas de diodos varactor abruptos e hiperabruptos
Ao selecionar diodos varactor, dois dos principais valores que são importantes são o valor de capacitância absoluta, bem como a propriedade de variação de capacitância.
A capacitância e a característica de mudança de capacitância são ambas funções do perfil de dopagem do diodo quando o chip básico de silício do diodo é fabricado como parte de um wafer de silício geral.
AO alterar o perfil de dopagem da junção real, é possível alterar as características do diodo e sua capacitância absoluta e faixa de capacitância.
É possível determinar a capacitância do diodo para qualquer tensão, embora isso deva ser usado com cuidado, dependendo do tipo de diodo:
Onde
C é a capacitância para uma dada tensão reversa aplicada,
V é a tensão aplicada,
C 0 é a tensão a zero volts,
γ é a inclinação da curva de log C vs log V,
Φ é o potencial do diodo que é 0,7V para silício e 1,3 volts para arsenieto de gálio.
Diodos varactor abruptos
Os diodos varactor abruptos são a forma mais comumente usada de varactor. Como a brusquidão da junção é regida pela concentração de dopagem e também pelo perfil, isso é controlado durante a fabricação. Para um diodo varactor abrupto, a concentração de dopagem é mantida constante, ou seja, nível de dopagem constante tanto quanto razoavelmente possível.
O varactor abrupto exibe uma função CV de lei do inverso do quadrado e segue bem a equação da seção acima.
Normalmente, para um varactor abrupto, o valor de gama é considerado 0,5, embora, para ser mais exato, um valor de 0,47 seja mais preciso.
Diodos varactor hiperabruptos
Além disso, a junção hiperabrupta dá uma mudança de capacitância muito maior para uma determinada mudança de tensão.
Pode ser visto no diagrama que o perfil de atividade para o diodo hiperabrupto tem as áreas N+ e P++ e a área central n tem um nível de dopagem quase constante próximo à área N+, mas em direção à região P++, o nível de dopagem é aumentado de modo que há uma mudança muito mais nítida de N para P++ do que para o diodo abrupto.
A modelagem da mudança de capacitância que o hiperabrupto produz é bastante complicada. A inclinação do log C vs log (V + φ) varia com a tensão aplicada. Isso significa que a mudança de capacitância em termos de gama é uma aproximação.
Se a faixa na qual a tensão aplicada for relativamente estreita, a equação de capacitância pode ser usada com um valor médio de gama para essa faixa.
Se for necessária uma faixa de tensão mais ampla, é normal corresponder as seções da curva se a linearização for necessária. Isso pode ser necessário para circuitos como filtros de rastreamento. Aqui, a posição do filtro precisa ser conhecida para uma determinada tensão e isso exigirá que a curva de capacitância de tensão seja mapeada.
Embora os diodos varactor hiperabruptivos pareçam oferecer vantagens significativas sobre os diodos abruptos, seu uso tem um custo, não apenas pelo fato de serem mais caros. Ao usar um diodo hiperabrupto, há uma redução substancial em Q quando comparado às versões abruptas. Como resultado, os diodos hiperabruptos geralmente são usados apenas em frequências de micro-ondas mais baixas – até alguns GHz no máximo, embora com o aprimoramento da tecnologia, as frequências superiores estejam aumentando.
A escolha do diodo varactor abrupto ou hiperabrupto pode ter um grande impacto no desempenho do circuito. Freqüentemente, é um equilíbrio entre propriedades como Q e a largura de banda na qual o diodo precisa operar.
Também pode haver problemas com o uso de diodos abruptos, onde são necessárias grandes faixas de capacitância, pois isso pode exigir tensões muito altas. Isso pode significar que varactores abruptos de alta tensão são necessários junto com a possibilidade de alimentação separada para o driver. Às vezes, usar um hiperabrupto pode superar esses problemas.
Ao investigar os requisitos e possíveis soluções, normalmente é possível obter o desempenho necessário em termos de Q e largura de banda e faixa de tensão.
____________________________
Retorne ao menu Componentes Eletrônicos
A Raisa distribui equipamentos para soldagem e para teste e medição há mais de 30 anos! Considere explorar algumas das nossa principais categorias através do menu abaixo:
0 Comentários