Варикап: принцип работы, характеристики и применение в радиоэлектронике

Что такое варикап

Варикап — это особый тип конденсатора, выполненный в виде полупроводникового диода. Его ключевая особенность заключается в том, что электрическая ёмкость нелинейно изменяется в зависимости от приложенного к нему управляющего напряжения. Эта ёмкость формируется барьером электронно-дырочного перехода внутри диода.

Технические характеристики

Ёмкость варикапа может варьироваться в широких пределах — от единиц до сотен пикофарад. У некоторых моделей изменение ёмкости при изменении обратного (отрицательного) напряжения на несколько десятков вольт может достигать трёх-четырёхкратного значения. Варикапы обладают рядом важных преимуществ: они отличаются высокой добротностью (то есть имеют минимальные потери энергии), малым температурным коэффициентом ёмкости, а их параметры стабильны в широком диапазоне частот и не меняются со временем. Для производства варикапов используются такие полупроводниковые материалы, как кремний, германий и арсенид галлия.

Области применения

В радиоэлектронике уникальные свойства варикапов находят разнообразное применение. Нелинейная зависимость ёмкости от напряжения используется для таких задач, как умножение частоты сигнала и параметрическое усиление. Возможность электрического управления значением ёмкости позволяет применять варикапы для безынерционной и дистанционной перестройки резонансной частоты колебательных контуров в различных устройствах, включая приёмники и генераторы сигналов.