變?nèi)荻O管的構(gòu)造原理是什么?
變?nèi)荻O管的構(gòu)造原理參見(jiàn)圖1(a)。從本質(zhì)上講,它屬于反偏壓的二極管,其結(jié)電容就是耗盡層的電容??山品春谋M層視為平行板電容器,兩個(gè)導(dǎo)電板之間有介質(zhì)。因此,結(jié)電容C1的容量與耗盡層的寬度d成反比,有公式C1∝1/d,又因?yàn)閐與反向偏壓VR的n次方成正比(n是與摻雜濃度有關(guān)的常數(shù)),故C1∝1/VRn,因此,反向偏壓愈高,耗盡區(qū)就愈寬,而結(jié)電容量愈小。反之亦然。(a)圖中,VR1>VR2,故d2>d1,Cj2<Cj1。
變?nèi)荻O管的簡(jiǎn)化等效電路及電路符號(hào)分別如圖1(b)、(c)所示。圖中用一只可變電容來(lái)表示結(jié)電容。R2是半導(dǎo)體材料的電阻。
變?nèi)荻O管的檢測(cè)方法
檢測(cè)變?nèi)荻O管的專用儀器有:C-V特性儀、掃頻儀、射頻電橋先等。這些儀器價(jià)格昂貴且不易搞到。在業(yè)余條件下,也可以使用萬(wàn)用表來(lái)判斷變?nèi)荻O管的好壞。測(cè)試內(nèi)容共包括三項(xiàng):①使用指針式萬(wàn)用表的R×1k檔檢查PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕海?)利用線性電容表測(cè)量室溫下的結(jié)電容量(Cj);(2)觀察結(jié)電容量隨反向偏壓(VR)變化的規(guī)律(Ci);(3)觀察結(jié)電容量隨反向偏壓(VR)變化規(guī)律。下面通過(guò)一個(gè)實(shí)例闡述測(cè)量方法。
選擇500型萬(wàn)用表的R×1k檔。首先將紅表筆接①腳,黑表筆接②腳,測(cè)得電阻值為6.5kΩ,與此同時(shí)記下表針倒數(shù)偏轉(zhuǎn)格數(shù)n′≈19.7格。然后交換管腳位置后重新測(cè)量,電阻值變成無(wú)窮大。由此判定第一次為正向接法,正向電阻為6.5kΩ,正向?qū)妷篤F=0.03V/格×9.7格=0.59V。第二次則屬于反向接法。該管子具有單向?qū)щ娦裕▍⒁?jiàn)圖3(b)),并且靠近紅色環(huán)的管腳為正極。欲測(cè)量變?nèi)荻O管的結(jié)電容,可選用100pF量程的線性電容表。
變?nèi)荻O管的選用
選用變?nèi)荻O管時(shí),應(yīng)著重考慮其工作頻率、最高反向工作電壓、最大正向電流和零偏壓結(jié)電容等參數(shù)是否符合應(yīng)用電路的要求,應(yīng)選用結(jié)電容變化大、高Q值、反向漏電流小的變?nèi)荻O管。
變?nèi)荻O管的代換
變?nèi)荻O管損壞后,應(yīng)更換與原型號(hào)相同的變?nèi)荻O管或用其主要參數(shù)相同(尤其是結(jié)電容范圍應(yīng)相同或相近)的其它型號(hào)的變?nèi)荻O管來(lái)代換。
變?nèi)荻O管的應(yīng)用
因?yàn)樽內(nèi)荻O管的結(jié)電容能隨外加的反向偏壓而變化,所以它被用作調(diào)頻、掃頻及相位控制。目前,變?nèi)荻O管的應(yīng)用已相當(dāng)廣泛。例如,彩色電視機(jī)普遍采用具有記憶功能(預(yù)選臺(tái))的電子調(diào)諧器,其工作原理就是通過(guò)控制直流電壓來(lái)改變變?nèi)荻O管的結(jié)電容量,以選擇某一頻道的諧振頻率。許多中小功率的調(diào)頻發(fā)射機(jī)都采用變?nèi)荻O管直接調(diào)頻技術(shù),即在工作于發(fā)射載頻的LC振蕩回路上直接調(diào)頻,采用晶體振蕩器和鎖相環(huán)路來(lái)穩(wěn)定中心頻率。較之中頻調(diào)制和倍頻方法,這種方法的電路簡(jiǎn)單、性能良好、副波少、維修方便,是一種較先進(jìn)的頻率調(diào)制方案.
變?nèi)荻O管在無(wú)繩電話機(jī)中主要用在手機(jī)或座機(jī)的高頻調(diào)制電路上,實(shí)現(xiàn)低頻信號(hào)調(diào)制到高頻信號(hào)上,并發(fā)射出去。在工作狀態(tài),變?nèi)荻O管調(diào)制電壓一般加到負(fù)極上,使變?nèi)荻O管的內(nèi)部結(jié)電容容量隨調(diào)制電壓的變化而變化。
變?nèi)荻O管發(fā)生故障,主要表現(xiàn)為漏電或性能變差:
(1)發(fā)生漏電現(xiàn)象時(shí),高頻調(diào)制電路將不工作或調(diào)制性能變差。
(2)變?nèi)菪阅茏儾顣r(shí),高頻調(diào)制電路的工作不穩(wěn)定,使調(diào)制后的高頻信號(hào)發(fā)送到對(duì)方被對(duì)方接收后產(chǎn)生失真。
出現(xiàn)上述情況之一時(shí),就應(yīng)該更換同型號(hào)的變?nèi)荻O管。
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