变容二极管作用测量的详细教程和指导
21ic 2024-06-21

二极管是电路中常用的电子器件,大家对于二极管也是多少有些了解。为增进大家对二极管的认识,本文将对二极管的作用、工作原理以及变容二极管的测量方法予以介绍。如果你对二极管、变容二极管具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。


一、变容二极管作用

变容二极管(Varactor Diodes)又称"可变电抗二极管",是利用PN结反偏时结电容大小随外加电压而变化的特性制成的。反偏电压增大时结电容减小、反之结电容增大,变容二极管的电容量一般较小,其最大值为几十pF到几百pF,最大电容与最小电容之比约为5:1。它主要在高频电路中用作自动调谐、调频、调相等、例如在电视接收机的调谐回路中作可变电容。

1、变容二极管的作用是利用PN结之间电容可变的原理制成的半导体器件,在高频调谐、通信等电路中作可变电容器使用。

变容二极管属于反偏压二极管,改变其PN结上的反向偏压,即可改变PN结电容量。反向偏压越高,结电容则越少,反向偏压与结电容之间的关系是非线性的。

2、变容二极管的电容值与反向偏压值的关系图解:

(a) 反向偏压增加,造成电容减少;

(b) 反向偏压减少,造成电容增加。

电容误差范围是一个规定的变容二极管的电容量范围。数据表将显示最小值、标称值及最大值,这些经常绘在图上。


二、变容二极管工作原理

变容二极管(Varactor Diodes)为特殊二极管的一种。当外加顺向偏压时,有大量电流产生,PN(正负极)结的耗尽区变窄,电容变大,产生扩散电容效应;当外加反向偏压时,则会产生过渡电容效应。但因加顺向偏压时会有漏电流的产生,所以在应用上均供给反向偏压。

变容二极管也称为压控变容器,是根据所提供的电压变化而改变结电容的半导体。也就是说,作为可变电容器,可以被应用于FM调谐器及TV调谐器等谐振电路和FM调制电路中。

其实我们可以把它看成一个PN结,我们想,如果在PN结上加一个反向电压V(变容二极管是反向来用的),则N型半导体内的电子被引向正极,P型半导体内的空穴被引向负极,然后形成既没有电子也没有空穴的耗尽层,该耗尽层的宽度我们设为d,随着反向电压V的变化而变化。如此一来,反向电压V增大,则耗尽层d变宽,二极管的电容量C就减少(根据C=kS/d),而反向电压减小,则耗尽层宽d变窄,二极管的电容量变大。反向电压V的改变引起耗尽层的变化,从而改变了压控变容器的结容量C。达到了目的。

变容二极管是利用PN结之间电容可变的原理制成的半导体器件,在高频调谐、通信等电路中作可变电容器使用。

变容二极管有玻璃外壳封装(玻封)、塑料封装(塑封)、金属外壳封装(金封)和无引线表面封装等多种封装形式。通常,中小功率的变容二极管采用玻封、塑封或表面封装,而功率较大的变容二极管多采用金封。常用变容二极管参数。

三、变容二极管如何测量

1、用指针式万用表检测方法

将万用表的测量开关置于Rxok挡,黑表笔接被测变容二极管的正极,红表笔接负极,所得阻值应为几千欧至200k9此值为被测管的正向电阻,且随管子型号不同而异)。调换表笔测量管子的反向电阻,其阻值应为c∞,若指针略有偏转,说明管子反向漏电或已经损坏。如果测得的正、反向电阻值均为0或∞,则说明被测管已击穿或已开路损坏。

经验证明,不同型号的变容二极管,其正向电阻值的离散性是很大的。如2cC2型变容二极管的正向电阻有180k2本例值为ok2。外,对于某些正向电阻比较小的变容二极管,也可以使用Rxk挡进行检测。但在测试实践中发现,有些型号的变容二极管,用Rxk挡检测时,无论是正向测量,还是反向测量,所得电阻值均为无穷大(指针不摆动)。遇到这种情况,不要轻易判定被测管是坏管,应该使用Rx10k挡进行必要的复测,然后再做出相应的结论。

2、用数字式万用表检测

(1)利用数字式万用表的二极管挡可以检测变容_极管PN结的单向导电性,进而判断其好坏。将数字式万用表拨至二极管挡,先将红、黑表笔分别任意接被测管两个引脚进行次测量,然后交换表笔再重测次。在这两次测量中,若有一次的读数为0.58~0.65V左右,所显示值为0.566V此时表笔为正向接法,红表笔所接的引脚是正极,黑表笔所接的引脚为负极,所得电压数值则为被测变容二极管的正向压降值;在另一次测量中,仪表显示溢出符号1”,此时表笔为反向接法,红表笔所接的引脚是被测管的负极,而黑表笔所接的引脚则为正极。

(2)利用数字式万用表的电容挡可以测量变容一极管结电容。首先关掉电源,将数字式万用表拨至电容挡,把被测变容_极管的负极插入靠左边的孔,而正极插入靠右边的孔,以保证施加反向偏压。然后打开电源,观察万用表出现的数字应从某一值迅速减少,最后稳定在某值上,此值就是被测变容晶体二极管的结电容量。如果显示溢出符号“1″,则说明PN结内部短路,如果显示000″,则说明管子已开路。

需要指出的是,在测量结电容前,应将变容_极管短路放电,然后打开电源,否则观察不到上述充电过程。此外,变容_极管的标称结电容量还与环境湿度有关,最好在25°c室湿下检测。

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