معرفی دیود خازنی و ساختار و اصول کاری آن - بخش اول

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: 

تعریف دیود وارکتور

دیود وارکتور یک دیود پیوندی p-n است که ظرفیت آن با تغییر ولتاژ معکوس تغییر می‌کند. قبل از پرداختن به دیود واکتور، اجازه دهید ابتدا نگاهی به خازن بیاندازیم.

خازن چیست؟

خازن جزء الکترونیکی است که انرژی الکتریکی یا بار الکتریکی را به شکل میدان الکتریکی ذخیره می‌کند.

خازن اصلی از دو صفحه رسانای موازی تشکیل شده است که توسط یک دی الکتریک از هم جدا شده اند. دو صفحه رسانا مانند الکترود و دی الکتریک مانند یک عایق عمل می‌کنند.

صفحات رسانا رسانای خوبی برای الکتریسیته هستند بنابراین به راحتی جریان الکتریکی را از خود عبور می‌دهند. از طرف دیگر، دی الکتریک هادی ضعیف الکتریسیته است، بنابراین جریان الکتریکی را از خود عبور نمی‌دهد، اما میدان الکتریکی یا نیروی الکتریکی را مجاز می‌کند.

هنگامی که ولتاژ به خازن اعمال می‌شود به گونه‌ای که ترمینال منفی باتری به الکترود یا صفحه سمت راست و ترمینال مثبت باتری به الکترود سمت چپ متصل می‌شود، خازن شروع به ذخیره بار الکتریکی می‌کند.

به دلیل این ولتاژ تغذیه، تعداد زیادی الکترون از ترمینال منفی باتری از طریق یک سیم رسانا شروع به جریان می‌کنند. هنگامی که این الکترون‌ها وارد صفحه سمت راست می‌شوند، تعداد زیادی اتم در صفحه سمت راست، الکترون‌های اضافی به دست می‌آورند. می‌دانیم که به هر جسمی که تعداد الکترون (حامل بار منفی) بیشتر از پروتون (حامل بار مثبت) داشته باشد دارای بار منفی است. صفحه سمت راست تعداد الکترون‌های بیشتری نسبت به پروتون دارد؛ بنابراین صفحه سمت راست به دلیل به دست آوردن الکترون‌های اضافی دارای بار منفی می‌شود.

الکترون‌های آزاد در صفحه یا الکترود سمت راست سعی می‌کنند به سمت دی الکتریک حرکت کنند. با این حال، دی الکتریک این الکترون‌ها را مسدود می‌کند.

در نتیجه، تعداد زیادی الکترون در صفحه سمت راست ساخته می‌شود. بنابراین، صفحه سمت راست به یک الکترود با بار منفی تبدیل می‌شود.

دی الکتریک جریان حامل‌های بار (الکترون‌های آزاد) را مسدود می‌کند، اما اجازه می‌دهد نیروی الکتریکی توسط الکترود با بار منفی اعمال شود.

از سوی دیگر، الکترون‌های صفحه سمت چپ نیروی جاذبه قوی را از پایانه مثبت باتری تجربه می‌کنند. در نتیجه تعداد زیادی الکترون از صفحه سمت چپ خارج شده و به سمت پایانه مثبت باتری جریان می‌یابد. در نتیجه یک بار مثبت در صفحه سمت چپ انباشته می‌شود.

بار‌های مثبت و منفی انباشته شده در هر دو صفحه نیروی جاذبه‌ای بر یکدیگر اعمال می‌کنند. این نیروی جاذبه بین صفحات چیزی نیست جز میدان الکتریکی بین صفحات.
‌
می‌دانیم که ظرفیت ظرفیت ذخیره بار الکتریکی است؛ بنابراین در هر دو صفحه، شارژ ذخیره می‌شود. بنابراین، یک ظرفیت خازنی در هر دو صفحه وجود دارد.

دیود وارکتور چیست؟

واژه وارکتور از یک خازن متغیر نشات گرفته است. دیود Varactor فقط در بایاس معکوس عمل می‌کند. دیود وارکتور به عنوان یک خازن متغیر تحت بایاس معکوس عمل می‌کند.

دیود وارکتور گاهی اوقات به عنوان دیود واریکاپ، دیود تنظیم، دیود راکتانس متغیر یا دیود با ظرفیت متغیر نیز شناخته می‌شود.
واژه varactor یا varicap از خازن متغیر نشات گرفته است. دیود وارکتور به عنوان یک خازن متغیر تحت بایاس معکوس عمل می‌کند.

دیود وارکتور به گونه ای ساخته شده است که نسبت به دیودهای معمولی خاصیت ظرفیت انتقال بهتری را نشان می دهد.