Ciri-ciri penggunaan varicaps. Skim, penerangan

Perpustakaan teknikal percuma

ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Ciri-ciri penggunaan varicaps. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Pereka amatur radio

Komen artikel

Kapasitor semikonduktor dikawal voltan bagi kapasitans boleh ubah - varicaps - ialah peranti dengan ketaklinearan yang sangat ketara. Atas sebab ini, dalam litar di mana voltan ulang-alik amplitud yang agak besar digunakan pada varicap, ia boleh memberikan kejutan.

Pada asasnya, varicap ialah diod semikonduktor pincang songsang. Cawangan langsung ciri voltan semasanya, yang merupakan asas untuk tujuan utama diod (pembetulan, pengesanan), adalah tidak penting untuk varicap. Dalam kes umum, diod dan juga pengumpul atau simpang simpang transistor bipolar boleh digunakan sebagai varicap (dan dalam amalan ini sering dilaksanakan).

Tidak seperti diod semikonduktor, untuk varicaps kapasitansi persimpangan p-n pada voltan pincang tertentu merentasinya dan faktor kualiti diseragamkan (dan, sudah tentu, disediakan semasa pengeluaran). Ambil perhatian bahawa bukan mudah untuk mencapai faktor kualiti varicap yang nyata lebih tinggi daripada faktor kualiti gegelung gelung. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa dalam varicap, seperti dalam mana-mana diod, rintangan kawasan asas semikonduktor sentiasa disambungkan secara bersiri dengan persimpangan pn, dan secara selari terdapat rintangan yang setara disebabkan oleh arus terbalik melalui simpang. Faktor kualiti varicap yang agak rendah membayangkan, khususnya, keperluan untuk mengambil kira apabila mengira faktor kualiti litar berayun

Kebergantungan kapasitansi simpang p-n pada voltan terbalik yang digunakan padanya mempunyai ciri undang-undang kuasa dalam bentuk C-Un, di mana nilai parameter n boleh berkisar antara 0,33 hingga 0,5 (ditentukan oleh teknologi pembuatan simpang). Dalam Rajah. Rajah 1 menunjukkan ciri voltan kapasitans biasa bagi varicap D902, diplot dalam koordinat linear. Ciri-ciri yang sama boleh didapati dalam kesusasteraan rujukan. Mereka membolehkan anda menentukan kapasitansi varicap pada nilai voltan pincang yang berbeza.

Ciri-ciri penggunaan varicaps

Walau bagaimanapun, adalah lebih baik untuk berurusan dengan ciri voltan kemuatan varicap, diplot pada skala logaritma "berganda" (iaitu, pada kedua-dua paksi). Adalah diketahui bahawa fungsi kuasa kelihatan seperti garis lurus pada skala ini, dan tangen sudut kecondongannya kepada paksi ordinat adalah sama secara berangka dengan eksponen fungsi tersebut. Dalam Rajah. Rajah 2 menunjukkan graf ini untuk varicap D902. Dengan mengukur sisi segi tiga tepat ABC dengan pembaris sekata, kita memperoleh nilai 0,5 untuk modul eksponen (AB/BC). Sifat jatuh ciri menunjukkan bahawa penunjuk ini mempunyai tanda negatif. Oleh itu, pergantungan kapasitansi varicap D902 pada voltan yang digunakan mempunyai bentuk C = U-0.5.

Ciri-ciri penggunaan varicaps

Perkara di atas digunakan untuk varikap "klasik". Untuk meningkatkan kecekapan kawalan varicaps moden, langkah teknologi khas diambil semasa pembuatannya, oleh itu ciri voltan kapasiti mungkin tidak lagi mempunyai bentuk yang begitu mudah.

Oleh kerana ciri voltan kemuatan bagi varicap adalah tidak linear, penggunaannya dalam peralatan tidak dapat dielakkan membawa kepada herotan. Radio amatur Jerman Ulrich Graf (DK4SX) menjalankan pengukuran herotan intermodulasi tertib kedua dan ketiga dalam pelbagai penapis laluan jalur yang mengandungi diod semikonduktor (Ulrich Graf. Intermodulation dan Schaltungsteilen pasif. - CQ DL, 1996, No. 3, s. 200- 205). Dia menggunakan dua isyarat dengan tahap +50 dB (3 mV pada rintangan 10 Ohm) pada input penapis (rintangan input 50 Ohms) dan menganalisis spektrum isyarat keluaran. Graf memilih nilai frekuensi isyarat input supaya produk intermodulasi jatuh dalam jalur laluan penapis.

Dalam salah satu eksperimen dalam penapis laluan jalur masukan litar dua, kapasitor tetap yang termasuk dalam litar berayun telah digantikan dengan varicaps. Komponen intermodulasi tertib kedua pada keluaran penapis meningkat pada tahap sebanyak 10 dB, dan tahap tertib ketiga hampir 50 dB!

Dalam erti kata lain, varicaps dalam litar input penerima boleh memburukkan selektiviti sebenar mereka, walaupun, kemungkinan besar, mereka akan "berfungsi" dengan cara ini hanya dalam peralatan kelas tinggi (peralatan komunikasi). Walau bagaimanapun, walaupun dalam penerima kelas pertengahan, intermodulasi pada varicap input boleh menjadi ketara jika penerima dikendalikan berhampiran dengan peranti pemancar.

Walau bagaimanapun, terdapat nod di mana voltan berselang-seli yang agak besar mesti dibekalkan kepada varicap pada dasarnya - kita bercakap tentang penjana. Dalam Rajah. Rajah 3 menunjukkan litar yang digunakan secara meluas untuk menyambungkan varicap kepada litar berayun penjana, dan Rajah. 4 - ciri kapasitans-voltan (C) dan arus-voltan (I) bagi varicap dan voltan segera merentas varicap (Ur) pada dua nilai voltan kawalan (Uynp). Sila ambil perhatian bahawa untuk kejelasan dalam graf, skala sepanjang paksi "U" di sebelah kanan sifar dan sepanjang paksi "I; C" turun dari sifar diperbesarkan. Selagi voltan kawalan adalah tinggi (Uynp1) berbanding amplitud voltan ulang-alik (Ur), varicap beroperasi secara normal. Tetapi apabila voltan kawalan (Ucontrol2) berkurangan, mungkin ada saat apabila, pada puncak gelombang separuh negatif voltan, titik operasi varicap akan menghampiri cawangan langsung ciri voltan arus dan ia akan bermula. untuk membetulkan voltan ulang-alik yang dikenakan padanya.

Ciri-ciri penggunaan varicaps

Bagaimana untuk menentukan sempadan zon operasi biasa varicap dalam penjana? Anda boleh, sebagai contoh, mengukur voltan ulang-alik pada varicap dan membandingkannya dengan voltan kawalan. Untuk melakukan ini, anda memerlukan voltmeter RF dengan impedans input tinggi dan kapasitans input rendah (supaya sambungannya tidak mengubah mod operasi penjana).

Voltan kawalan minimum yang dibenarkan pada varicap boleh ditentukan tanpa mengganggu mod operasi penjana, dan menggunakan meter frekuensi. Ia disambungkan kepada output penjana dan pergantungan cerun kawalan penjana pada voltan kawalan dikeluarkan.

Cerun kawalan ialah nisbah perubahan frekuensi penjana kepada perubahan voltan kawalan yang diberikan yang menyebabkannya - ΔF/ΔU. Apabila varicap dimasukkan sepenuhnya dalam litar, transkonduktans boleh, sebagai contoh, diterangkan oleh fungsi kuasa (sekurang-kurangnya untuk D902), penunjuk yang bergantung pada jenis ciri voltan kapasitans varicap. Mari kita ingat (lihat di atas) bahawa fungsi sedemikian, jika diplot pada skala logaritma "berganda", mewakili garis lurus. Jika varicap mula meninggalkan mod operasi biasa, sifat pergantungan cerun pada voltan kawalan akan berubah. Ini juga berlaku dalam kes yang lebih umum, apabila varicap tidak disertakan sepenuhnya dalam litar atau ciri voltan kemuatannya bukan fungsi kuasa.

Oleh kerana ciri kapasitans-voltan adalah tidak linear, pengukuran hendaklah dijalankan dalam urutan tertentu. Dengan menetapkan voltan kawalan tertentu Uynp, frekuensi penjana Fr ditentukan. Kemudian voltan ini mula-mula dikurangkan kepada Uypr - ΔUynp, dan kemudian dinaikkan kepada Uynp + ΔUynp dan nilai frekuensi yang sepadan Fr1 dan Fr2 dibaca daripada paparan meter frekuensi.

Cerun kawalan pada voltan kawalan Uypr dikira menggunakan formula ΔF/ΔU = (Fr2-Fr1)/2ΔUynp. Nilai mutlak perubahan voltan ΔUyпp hendaklah minimum, tetapi sedemikian rupa sehingga perubahan dalam frekuensi penjana boleh direkodkan dengan pasti. Kemudian tetapkan nilai lain bagi voltan kawalan Ucontrol dan ulangi pengukuran. Teknik ini mengurangkan pengaruh ketaklinearan ciri voltan kemuatan varicap pada ketepatan mengukur cerun kawalan.

Keputusan mengukur cerun kawalan frekuensi penjana dengan kemasukan penuh varicap dalam litar (lihat Rajah 3) dibentangkan dalam Rajah. 5. Dapat dilihat apabila voltan kawalan pada varicap berada di bawah 3,5 V, ia meninggalkan mod biasa. Dalam erti kata lain, untuk penjana yang ditentukan voltan ini akan menjadi kritikal.

Ciri-ciri penggunaan varicaps

Dengan penurunan selanjutnya dalam voltan kawalan, cerun lengkung mungkin berubah sepenuhnya tandanya! Ini berlaku disebabkan oleh pembetulan voltan frekuensi tinggi yang telah disebutkan yang digunakan pada varicap. Voltan diperbetulkan ditolak daripada voltan kawalan dan mula menguasainya.

Jika situasi yang diterangkan berlaku, sebagai contoh, dengan pengayun tempatan penerima anda, anda akan terkejut. Bayangkan - apabila anda memutarkan tombol perintang pembolehubah "Tetapan" ke arah yang sama, frekuensi penerimaan mula-mula berubah dalam satu arah, kemudian secara praktikal berhenti berubah, dan kemudian boleh kembali.

Pengarang: B.Stepanov, Moscow

Lihat artikel lain bahagian Pereka amatur radio.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kandungan alkohol bir hangat 07.05.2024

Bir, sebagai salah satu minuman beralkohol yang paling biasa, mempunyai rasa uniknya sendiri, yang boleh berubah bergantung pada suhu penggunaan. Satu kajian baru oleh pasukan saintis antarabangsa telah mendapati bahawa suhu bir mempunyai kesan yang ketara terhadap persepsi rasa alkohol. Kajian yang diketuai oleh saintis bahan Lei Jiang, mendapati bahawa pada suhu yang berbeza, molekul etanol dan air membentuk pelbagai jenis kelompok, yang mempengaruhi persepsi rasa alkohol. Pada suhu rendah, lebih banyak gugusan seperti piramid terbentuk, yang mengurangkan kepedasan rasa "etanol" dan menjadikan rasa minuman kurang alkohol. Sebaliknya, apabila suhu meningkat, gugusan menjadi lebih seperti rantai, menghasilkan rasa alkohol yang lebih ketara. Ini menjelaskan mengapa rasa beberapa minuman beralkohol, seperti baijiu, boleh berubah bergantung pada suhu. Data yang diperoleh membuka prospek baharu bagi pengeluar minuman, ...>>

Faktor risiko utama untuk ketagihan perjudian 07.05.2024

Permainan komputer menjadi satu bentuk hiburan yang semakin popular di kalangan remaja, tetapi risiko ketagihan permainan yang berkaitan masih menjadi masalah yang ketara. Para saintis Amerika menjalankan kajian untuk menentukan faktor utama yang menyumbang kepada ketagihan ini dan menawarkan cadangan untuk pencegahannya. Sepanjang enam tahun, 385 remaja telah diikuti untuk mengetahui faktor yang boleh menyebabkan mereka ketagihan perjudian. Keputusan menunjukkan bahawa 90% peserta kajian tidak berisiko mengalami ketagihan, manakala 10% menjadi penagih judi. Ternyata faktor utama dalam permulaan ketagihan perjudian adalah tahap tingkah laku prososial yang rendah. Remaja dengan tahap tingkah laku prososial yang rendah tidak menunjukkan minat terhadap bantuan dan sokongan orang lain, yang boleh menyebabkan kehilangan hubungan dengan dunia sebenar dan pergantungan yang semakin mendalam pada realiti maya yang ditawarkan oleh permainan komputer. Berdasarkan keputusan ini, saintis ...>>

Kebisingan lalu lintas melambatkan pertumbuhan anak ayam 06.05.2024

Bunyi yang mengelilingi kita di bandar moden semakin menusuk. Walau bagaimanapun, sedikit orang berfikir tentang bagaimana bunyi ini menjejaskan dunia haiwan, terutamanya makhluk halus seperti anak ayam yang belum menetas dari telur mereka. Penyelidikan baru-baru ini menjelaskan isu ini, menunjukkan akibat yang serius untuk pembangunan dan kelangsungan hidup mereka. Para saintis telah mendapati bahawa pendedahan anak ayam zebra diamondback kepada bunyi lalu lintas boleh menyebabkan gangguan serius kepada perkembangan mereka. Eksperimen telah menunjukkan bahawa pencemaran bunyi boleh melambatkan penetasan mereka dengan ketara, dan anak ayam yang muncul menghadapi beberapa masalah yang menggalakkan kesihatan. Para penyelidik juga mendapati bahawa kesan negatif pencemaran bunyi meluas ke dalam burung dewasa. Mengurangkan peluang pembiakan dan mengurangkan kesuburan menunjukkan kesan jangka panjang bunyi lalu lintas terhadap hidupan liar. Hasil kajian menyerlahkan keperluan ...>>

Berita rawak daripada Arkib

tablet penulenan air 15.10.2021

Para saintis Amerika dari Universiti Texas di Austin mengumumkan penciptaan pil yang boleh membersihkan satu liter air sungai dalam masa sejam. Ini boleh membantu menyelesaikan kekurangan air yang boleh diminum di banyak bahagian dunia.

Para saintis telah mencipta tablet berasaskan hidrogel yang boleh membersihkan air tercemar dengan cepat. Satu tablet boleh membasmi kuman satu liter air sungai dan menjadikannya boleh diminum dalam masa satu jam atau kurang.

Hari ini, cara utama untuk membersihkan air ialah mendidih atau pempasteuran. Walau bagaimanapun, ini memerlukan banyak tenaga dan masa dan oleh itu tidak praktikal untuk orang di bahagian dunia yang biasanya kekurangan air.

Intipati tablet yang dicipta ialah hidrogel menjana hidrogen peroksida untuk meneutralkan bakteria dengan kecekapan lebih daripada 99,999%. Hidrogen peroksida berinteraksi dengan zarah arang diaktifkan untuk menyerang komponen selular penting bakteria dan mengganggu metabolisme mereka.

Proses pembersihan air sedemikian, kata saintis, memerlukan kos tenaga sifar dan tidak menghasilkan sebarang produk sampingan yang berbahaya. Hidrogel mudah dikeluarkan dan tidak meninggalkan residu. Kini saintis sedang berusaha untuk menambah baik formula mereka supaya pil itu boleh memusnahkan pelbagai patogen dalam air.

Meningkatkan pengeluaran tidak akan sukar, kata para penyelidik, kerana bahan yang diperlukan adalah murah dan proses sintesis tidak berubah pada skala besar.

Berita menarik lain:

▪ Hemoglobin yang terdapat dalam kulit manusia

▪ Tandatangan elektronik DNA

▪ Teknologi baharu untuk pengimejan optik zarah nano

▪ Explay telefon pintar 8-teras Phantom

▪ Breathalyzer yang dibina ke dalam kereta akan menyekat enjin

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Radio amatur teknologi. Pemilihan artikel

▪ artikel Landau Lev Davidovich. Kata-kata mutiara yang terkenal

▪ artikel Siapa yang mengalahkan hidung Sphinx? Jawapan terperinci

▪ artikel Bertugas di eskalator, bekerja dalam organisasi perdagangan. Arahan standard mengenai perlindungan buruh

▪ artikel Lampu malam dengan suis akustik. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Penerima radio transistor untuk jalur AM. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web