دیود چیست؟(قسمت پنجم)

دیود چیست؟(قسمت پنجم)

دیود خازنی یا دیود واراکتور ( Varactor Diode ) : دیود خازنی مانند یک دیود معمولی است و از دو قطعه نیمه هادی نوع N و P که معمولاً از جنس سیلیسیم هستند ساخته می شود . همانطور که قبلاً گفته شد ، در یک دیود معمولی بایاس نشده یک ناحیه تخلیه ایجاد می شود . اگر نیمه هادی های نوع N و P را به عنوان دو هادی و ناحیه تخلیه را به عنوان عایق بین دو هادی در نظر بگیریم ، مجموعه دیود را می توان به عنوان یک خازن در نظر گرفت . حال اگر دیود را در بایاس معکوس به کار ببریم عرض ناحیه تخلیه بیشتر می شود و عایق بین دو نیمه هادی نیز افزایش می یابد و در نتیجه ظرفیت خازنی آن کمتر می شود . بنابراین می توان با تغییر مقدار ولتاژ معکوس ، ظرفیت خازنی دیود واراکتور را تغییر داد . بنابراین دیود خازنی همیشه در بایاس معکوس قرار می گیرد . در شکل (18) تصویری از یک دیود خازنی و در شکل (19) علامت اختصاری آن نمایش داده شده است .

 

شکل 18

 

شکل 19

 

دیود خازنی اندکی با دیود معمولی تفاوت دارد . اولاً جریان اشباع معکوس آن فوق العاده کم است و ثانیاً سطح دو نیمه هادی را طوری انتخاب می کنند که حداکثر ظرفیت خازنی 2.5 نانوفاراد باشد . رایج ترین دیودهای خازنی دارای ظرفیت 300 پیکوفاراد هستند . از این دیودها در مدارات رادیو و تلویزیون به عنوان خازن متغیر استفاده می شود زیرا دارای حجمی بسیار کم ، ظریف و محکم می باشند . در شکل (20) منحنی تقریبی ظرفیت خازنی دیود خازنی نسبت به ولتاژ معکوس دو سر آن نمایش داده شده است .

 

شکل 20

 

همانطور که در این شکل مشاهده می کنید با افزایش ولتاژ معکوس دو سر دیود خازنی ، ظرفیت خازنی آن کاهش می یابد .

 

دیود تونلی ( Tunnel Diode ) : دیود تونلی از دو قطعه نیمه هادی نوع N و P که غالباً از جنس ژرمانیوم و گالیم آرسنید می باشند ساخته می شود . میزان ناخالصی نیمه هادی های N و P در دیود تونلی نسبت به دیود معمولی بسیار زیاد است ( حدود چند هزار برابر ) ، که این موضوع خود باعث به وجود آمدن یک ناحیه تخلیه بسیار نازک در محل پیوند می شود که عرض آن حدود 0.01 عرض ناحیه تخلیه در دیودهای معمولی است . ناحیه نازک باعث می شود که حامل های زیادی به جای اینکه در ولتاژهای پایین از آن عبور نمایند از آن تونل بزنند . شکل (21) منحنی مشخصه یک دیود تونلی را نشان می دهد . همانطور که در این شکل مشاهده می کنید با افزایش ولتاژ موافق از صفر تا VP ، بر خلاف دیود معمولی جریان عبوری تا IP افزایش سریع دارد . از VP به بعد با افزایش ولتاژ موافق تا VV جریان کاهش سریع دارد . فاصله ولتاژ پیک تا ولتاژ دره را ناحیه مقاومت منفی می گویند .

 

شکل 21

 

نسبت جریان پیک به جریان دره در کاربردهای این دیود بسیار مهم است . این نسبت برای ژرمانیوم 10 به یک و برای گالیم آرسنید 20 به یک می باشد . جریان پیک در دیود تونلی می تواند بین چند میکروآمپر تا چند صد آمپر متغیر باشد در حالی که ولتاژ دره دو سر دیود از حدود 0.6 ولت تجاوز نمی کند . به همین دلیل است که اتصال ولتمتری با باتری 1.5 ولت ، به طور نادرست به دو سر دیود تونلی به آن صدمه می زند . در شکل (22) تصویری از یک دیود تونلی و در شکل (23) علائم اختصاری آن نمایش داده شده است .

 

شکل 22

 

شکل 23

 

از مزایای دیود تونلی می توان قیمت ارزان ، اغتشاش کم ، سرعت زیاد ، توان مصرفی کم و ضریب اطمینان بالای آن را نام برد . 

همچنین بخوانید...

دیود چیست؟ (قسمت اول)

دیود چیست؟ (قسمت دوم)

دیود چیست؟ (قسمت سوم)

توجه:  هرگونه شبیه سازی در زمینه نرم افزارهای مهندسی برق قدرت پذیرفته می‎شود.جهت سفارش  ایدی تلگرام مدیر ارتباط برقرار کنید:

آدرس کانال تلگرامی

telegram.me/iranprojectblog

ایدی ادمین

http://telegram.me/iranprocro

iranprocro@