變容二極管的構造原理是什么?

圖1 變容二極管的構造原理、簡化等效電路及電路符號　

變容二極管的構造原理參見圖1(a)。從本質上講，它屬于反偏壓的二極管，其結電容就是耗盡層的電容。可近似反耗盡層視為平行板電容器，兩個導電板之間有介質。因此，結電容C1的容量與耗盡層的寬度d成反比，有公式C1∝1/d，又因為d與反向偏壓VR的n次方成正比（n是與摻雜濃度有關的常數），故C1∝1/VRn，因此，反向偏壓愈高，耗盡區就愈寬，而結電容量愈小。反之亦然。(a)圖中，VR1＞VR2，故d2＞d1，Cj2＜Cj1。

變容二極管的簡化等效電路及電路符號分別如圖1(b)、(c)所示。圖中用一只可變電容來表示結電容。R2是半導體材料的電阻。

變容二極管的檢測方法

檢測變容二極管的專用儀器有：C-V特性儀、掃頻儀、射頻電橋先等。這些儀器價格昂貴且不易搞到。在業余條件下，也可以使用萬用表來判斷變容二極管的好壞。測試內容共包括三項：①使用指針式萬用表的R×1k檔檢查PN結的單向導電性：（1）利用線性電容表測量室溫下的結電容量(Cj)；（2）觀察結電容量隨反向偏壓(VR)變化的規律（Ci）；（3）觀察結電容量隨反向偏壓（VR）變化規律。下面通過一個實例闡述測量方法。

被測變容二極管為FV1043型，它采用玻璃封裝，外形見圖3(a)。玻殼兩端涂有色環，一端是黃色環，另一端為紅色環。現給兩個管腳分別編上序號（1）、（2）。

圖3 變容二極管FV1043的外形及極性判斷

選擇500型萬用表的R×1k檔。首先將紅表筆接①腳，黑表筆接②腳，測得電阻值為6.5kΩ，與此同時記下表針倒數偏轉格數n′≈19.7格。然后交換管腳位置后重新測量，電阻值變成無窮大。由此判定第一次為正向接法，正向電阻為6.5kΩ，正向導通電壓VF=0.03V/格×9.7格=0.59V。第二次則屬于反向接法。該管子具有單向導電性（參見圖3(b)），并且靠近紅色環的管腳為正極。欲測量變容二極管的結電容，可選用100pF量程的線性電容表。

變容二極管的選用

選用變容二極管時，應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電容等參數是否符合應用電路的要求，應選用結電容變化大、高Q值、反向漏電流小的變容二極管。

變容二極管的代換

變容二極管損壞后，應更換與原型號相同的變容二極管或用其主要參數相同（尤其是結電容范圍應相同或相近）的其它型號的變容二極管來代換。

變容二極管的應用

因為變容二極管的結電容能隨外加的反向偏壓而變化，所以它被用作調頻、掃頻及相位控制。目前，變容二極管的應用已相當廣泛。例如，彩色電視機普遍采用具有記憶功能（預選臺）的電子調諧器，其工作原理就是通過控制直流電壓來改變變容二極管的結電容量，以選擇某一頻道的諧振頻率。許多中小功率的調頻發射機都采用變容二極管直接調頻技術，即在工作于發射載頻的LC振蕩回路上直接調頻，采用晶體振蕩器和鎖相環路來穩定中心頻率。較之中頻調制和倍頻方法，這種方法的電路簡單、性能良好、副波少、維修方便，是一種較先進的頻率調制方案.

變容二極管在無繩電話機中主要用在手機或座機的高頻調制電路上，實現低頻信號調制到高頻信號上，并發射出去。在工作狀態，變容二極管調制電壓一般加到負極上，使變容二極管的內部結電容容量隨調制電壓的變化而變化。

變容二極管發生故障，主要表現為漏電或性能變差：

（1）發生漏電現象時，高頻調制電路將不工作或調制性能變差。

（2）變容性能變差時，高頻調制電路的工作不穩定，使調制后的高頻信號發送到對方被對方接收后產生失真。

出現上述情況之一時，就應該更換同型號的變容二極管。