دیودهای خازنی متغیر (واریکاپ، واراکتور) (893)

دیود واراکتور—که همچنین به نام واریکاپ یا دیود تنظیم‌کننده شناخته می‌شود—یک نوع دیود نیمه‌رسانا است که برای کار در حالت معکوس‌گرایی طراحی شده و در این حالت به جای یک راستاگر معمولی، مانند یک کلپسیتور متغیر عمل می‌کند. عملکرد اصلی آن بهره‌گیری از ظرفیت‌پذیری وابسته به ولتاژ در اتصال PN تحت بیاس معکوس است؛ در این حالت عرض منطقه خلوص با تغییر ولتاژ اعمال‌شده تغییر می‌کند و باعث تغییر ظرفیت می‌شود. این ویژگی واراکتورها را در کاربردهای تنظیم الکترونیکی، مانند مدولاسیون فرکانس (FM)، حلقه‌های قفل فاز (PLL)، اسیلاتورهای کنترل‌شده با ولتاژ (VCO) و فیلترهای RF، غیرقابل انکار می‌کند. واراکتورها در حالت معکوس‌گرایی جریان نمی‌گذرانند و صرفاً به دلیل رفتار ظرفیت‌پذیری خود مورد استفاده قرار می‌گیرند. علاوه بر این، واراکتورهای MOS — که بر پایه فناوری معدن-اکسید-نیمه‌رسانا هستند — خطی‌بودن بهتر و قابلیت ادغام بهتری در فناوری‌های CMOS را ارائه می‌دهند، که آن‌ها را برای طراحی‌های مدرن IC‌های RF مناسب می‌کند. هنگام انتخاب یک واراکتور، باید چندین پارامتر کلیدی را مد نظر قرار داد تا عملکرد بهینه‌ای در کاربرد مورد نظر تأمین شود. محدوده ظرفیت و نسبت تنظیم (نسبت بین حداکثر و حداقل ظرفیت) بسیار مهم هستند، زیرا تعیین‌کننده میزان تغییر فرکانس قابل دستیابی است. ضریب کیفیت (Q) بر پاکی سیگنال تأثیر دارد و به‌ویژه در مدارهای RF با فرکانس بالا اهمیت زیادی دارد. مهندسان همچنین باید مقاومت سری، ولتاژ شکست معکوس و نوع بسته‌بندی را در نظر بگیرند، به‌ویژه در محیط‌های محدود فضا یا حساس به دما. گرچه واراکتورها کوچک و کارآمد انرژی هستند، اما منحنی غیرخطی ظرفیت–ولتاژ آن‌ها می‌تواند منجر به ایجاد تحریک شود و به‌طور کلی نسبت به گزینه‌های مکانیکی، محدوده تنظیم محدودتری دارند. با این حال، برای بیشتر کاربردهای تنظیم اتوماتیک، مدولاسیون فرکانس و کنترل پهنای باند، واراکتورها یک راه‌حل جامد، سریع، قابل اعتماد و ساده‌تر برای ادغام در سیستم‌های آنالوگ و RF مدرن ارائه می‌دهند.