Variabel kapacitans (varicaps, varaktorer)

En diod med variabel kapacitans är en typ av halvledardiod som är konstruerad för att fungera med omvänd förspänning, där den beter sig som en variabel kondensator snarare än en typisk likriktare. Dess huvudsakliga funktion är att utnyttja den spänningsberoende kapacitansen hos en PN-övergång med omvänd förspänning, där bredden på utarmningsområdet förändras med den applicerade spänningen, vilket förändrar kapacitansen. Denna egenskap gör dioder med variabel kapacitans oumbärliga i tillämpningar för elektronisk avstämning, som t.ex. frekvensmodulering (FM), faslåsta slingor (PLL), spänningsstyrda oscillatorer (VCO) och RF-filter. Dioder med variabel kapacitans är inte ledande vid omvänd förspänning och används enbart för sitt kapacitiva beteende. MOS-dioder med variabel kapacitans - som baseras på halvledare av metalloxid - har dessutom förbättrad linjäritet och integration i CMOS-teknik, vilket gör dem lämpliga i moderna konstruktioner med RF-kretsar.

När man väljer en diod med variabel kapacitans måste man ta hänsyn till flera viktiga parametrar för att garantera optimal prestanda i den aktuella tillämpningen. Kapacitansområde och avstämningsförhållande (förhållandet mellan högsta och lägsta kapacitans) är avgörande eftersom de avgör hur stor frekvensvariation som går att uppnå. Kvalitetsfaktorn (Q) påverkar signalens renhet och är särskilt viktig i RF-kretsar för höga frekvenser. Konstruktörer måste även ta hänsyn till seriell resistans, omvänd genombrottsspänning och typ av kapsling, särskilt i utrymmesbegränsade eller temperaturkänsliga miljöer. Även om dioder med variabel kapacitans är kompakta och energieffektiva kan deras icke-linjära kurva för kapacitans konta spänning ge upphov till distorsion, och de har vanligtvis ett begränsat avstämningsområde jämfört med mekaniska alternativ. Trots det, är dioder med variabel kapacitans ändå en solid state-lösning som är snabb, tillförlitlig och lättare att integrera i moderna analoga system och RF-system, inom de flesta tillämpningar för automatisk avstämning, frekvensmodulering och bandbreddsstyrning.