如何選擇變?nèi)荻O管？

　　在二極管大家族中，變?nèi)荻O管（Varactor Diodes、Varicap Diodes，Tunning Diode）屬于異類，在PN結(jié)反偏時結(jié)電容隨外加電壓的變化而變化，即反偏電壓增大時結(jié)電容減小，反之結(jié)電容增大。

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圖1.變?nèi)荻O管的常見符號

　　由于獨(dú)特的壓控性能，變?nèi)荻O管主要用于高頻電路的自動調(diào)諧、調(diào)頻、調(diào)相等、最常見的應(yīng)用例子是電視機(jī)調(diào)諧器、FM收音機(jī)調(diào)制電路，還有熱敏晶振等壓控振蕩器件。

　　工作原理

　　雖然名稱是二極管，變?nèi)荻O管本質(zhì)上屬于電容器，是一種采用半導(dǎo)體材料制作的電壓控制型可變電容器，因此也有壓控電容器（Varicap, Voltcap）的稱謂。

圖2.變?nèi)荻O管理論模型

　　理論上，我們可以把變?nèi)荻O管看成一個PN結(jié)，如果在PN結(jié)上加一個反向電壓V（變?nèi)荻O管是反向來用的），則N型半導(dǎo)體內(nèi)的電子被引向正極，P型半導(dǎo)體內(nèi)的空穴被引向負(fù)極，然后形成既沒有電子也沒有空穴的耗盡層。該耗盡層的寬度隨反向電壓V的變化而變化，反向電壓V增大，則耗盡層變寬，二極管的電容量C就減少；如果反向電壓減小，則耗盡層寬度變窄，二極管的電容量變大。

圖3.變?nèi)荻O管壓控特性

　　這樣，通過改變反向電壓V大小，就引起了耗盡層寬度的變化，從而改變了變?nèi)荻O管的結(jié)容量，實現(xiàn)了控制電容大小的目的。

　　主要用途

　　變?nèi)荻O管主要輸出電壓控制的電容值，在RF電路中用作自動調(diào)諧、調(diào)頻、調(diào)相等。在FR濾波器、壓控振蕩器（VCO）中，變?nèi)荻O管也有大量應(yīng)用。（1）FR濾波器：作為前端接收機(jī)電路的追蹤濾波器，追蹤接收到的輸入信號的頻率變化。（2）壓控振蕩器（VCO）：VCO在很多領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，例如帶有鎖相環(huán)（PLL）的振蕩器，這在大多數(shù)無線接收器和無線電應(yīng)用中很常見。

　　應(yīng)用選型

　　選擇變?nèi)荻O管時，一般關(guān)注配置、最大反向耐壓（Vr）、反向電流（Ir）、結(jié)電容（CT）、電容比及條件、等效串聯(lián)電阻（Rs）、工作溫度范圍、封裝規(guī)格等。變?nèi)荻O管的電容值一般比較小，范圍為幾pF到幾百pF，最大電容與最小電容之比值大約為1.47-19.5之間。

圖4.用于VHF波段的變?nèi)荻O管典型性能

　　封裝上，中小功率的變?nèi)荻O管多采用玻封、塑封，功率較大的變?nèi)荻O管多采用金屬封，外形規(guī)格有SOD-532、SOD-323、SOT-23（SOT-23-3）、SOD-882。變?nèi)荻O管與普通二極管一樣，工作于-55℃到+125℃溫度范圍內(nèi)。選型時要注意工作頻帶等環(huán)境因素，電容-電壓線性度要好，結(jié)電容的容差、結(jié)電容的溫度系數(shù)、串聯(lián)等效電阻（Rs）應(yīng)盡可能小。

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