Ayarlanabilir Kapasiteli Diyot (Varaktör – Varikap)

Ayarlanabilir kapasiteli diyot

Ayarlanabilir kapasiteli diyot (Varaktör – varikap)

PN ekleminden üretilmiş yarı iletken devre elemanına varikap diyot denir. Bazı kaynaklar varaktör (varaktor) diyot olarak adlandırır. PN bitişimi ters gerilim altında bir miktar kapasitif etki gösterir. Diyot çeşitlerinden biri olan ayarlanabilir kapasiteli diyot (varikap diyot) bu özellikten faydalanarak üretilmiştir. Ayarlanabilir kapasiteli diyot (varikap diyot) daha çok iletişim sistemlerinde kanal seçici (tuning) devrelerin yapımında kullanılır. PN bitişimi ters yönde polarmalandığında bir miktar kapasitif etki meydana getirir. Varikap diyotlar PN bitişiminin bu özelliğinden faydalanarak geliştirilmiştir.

Varikap diyodu;

ters polarma altında kapasitesi değişen diyot ya da yarı iletken kondansatör olarak tanımlanır. Varikap diyodun kapasitif değerini, PN bileşiminin fakirleştirilmiş bölgesinde belirlenmektedir. Üretimde kullanılan katkı maddesi ve fiziksel boyut kafasitif değeri etkileyen diğer etkenlerdir. Bir PN jonksiyon diyoda ters yönde gerilim uygulandığı zaman, temas yüzeyinin iki tarafında bir boşluk (nötr bölge) meydana gelir. Tıpkı bir kondansatör gibi etki gösterir.

Yarı iletkenlerin PN birleşmesinde, geçiş bölgesi, ters polarma ile genişletilebilmekte ve bundan dolayı diyotun kapasite değeri değişmektedir. Kapasitif diyotlar “ters bağlı olarak”devrede iken PN birleşim yüzeyinde elektron ve oyukların uzaklaştığı geçiş bölgesi meydana gelir.

Meydana gelen bu bölge, diyota uygulanan gerilimle doğru orantılı olarak değişir. Gerilim arttırıldıkça nötr (fakirleştirilmiş) bölge genişler. PN kristalleri iletken levha durumuna geçerken, nötr bölge de dielektrik (yalıtkan) özelliği gösterir. Bu durumda küçük kapasiteli bir kondansatör elde edilmiştir. Meydana gelen kapasite, devre gerilimi ile ters orantılıdır. Yani diyota uygulanan gerilim arttıkça kapasite azalır. Varikap, değişken kondansatör yerine kullanılabilmekte ve kondansatöre göre varikap diyot fiyatları hem ucuz, hem de çok daha az yer kaplamaktadır. Kaçak akımının çok küçük olması nedeniyle varikap olarak kullanılmaya en uygun diyotlar silikon diyotlardır.

Ayarlanabilir Kapasiteli Diyot (Varaktör – Varikap)

Kapasitif diyot nedir? Uçlarına uygulanan ters polariteli gerilime bağlı olarak kapasite değeri değişen elemanlara kapasitif diyot denir. Aşağıdaki şekilde kapasitif etkinin nasıl meydana geldiği gösterilmektedir. Varikap diyoda uygulanan ters polarma değerine bağlı olarak kapasitif etki değişir. Karekteristik eğriden görüldüğü gibi varikap diyoda uygulanan ters polarite artışı diyodun kapasitif değerini azaltır.

Hareketli plakalı ayarlı kondansatörler elektronik devre emprimeleri (bakırlı plaket) çok yer kapladığı için, küçük boyutlu ve dijital tabanlı devrelerde varikap diyotlar kullanılır.

Varikap Diyot Özellikleri

Koaksiyel cam koruyuculu, mikrojonksiyon varikap 200GHz ‘e kadar görev yapabilir.
Kapasitesi 3-100pF arasında değiştirilebilmektedir.
0-100V gerilim altında çalışabilmektedir.
Varikaba uygulanan gerilim 0 ile 100V arasında büyütüldüğünde, kapasitesi 10 misli küçülmektedir.

Varikap Kullanım Alanları

Kapasitif diyotlar ayarlı devrelerin uzaktan kontrolü, TV ve FM (radyo frekans) alıcı lokal osilatörlerinde otomatik frekans kontrolü ve benzeri devrelerde kullanılır. Telekominikasyonda basit frekans modülatörleri, arama ayar devreleri, frekans çoğaltıcılarda, frekansın 2-3 kat büyütülmesi gibi kullanım alanları vardır.