變?nèi)荻O管有什么作用?大佬手把手教你測量變?nèi)荻O管!
二極管是電路中常用的電子器件,大家對于二極管也是多少有些了解。為增進大家對二極管的認識,本文將對二極管的作用、工作原理以及變?nèi)荻O管的測量方法予以介紹。如果你對二極管、變?nèi)荻O管具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、變?nèi)荻O管作用
變?nèi)荻O管(Varactor Diodes)又稱"可變電抗二極管",是利用PN結(jié)反偏時結(jié)電容大小隨外加電壓而變化的特性制成的。反偏電壓增大時結(jié)電容減小、反之結(jié)電容增大,變?nèi)荻O管的電容量一般較小,其最大值為幾十pF到幾百pF,最大電容與最小電容之比約為5:1。它主要在高頻電路中用作自動調(diào)諧、調(diào)頻、調(diào)相等、例如在電視接收機的調(diào)諧回路中作可變電容。
1、變?nèi)荻O管的作用是利用PN結(jié)之間電容可變的原理制成的半導(dǎo)體器件,在高頻調(diào)諧、通信等電路中作可變電容器使用。
變?nèi)荻O管屬于反偏壓二極管,改變其PN結(jié)上的反向偏壓,即可改變PN結(jié)電容量。反向偏壓越高,結(jié)電容則越少,反向偏壓與結(jié)電容之間的關(guān)系是非線性的。
2、變?nèi)荻O管的電容值與反向偏壓值的關(guān)系圖解:
(a) 反向偏壓增加,造成電容減少;
(b) 反向偏壓減少,造成電容增加。
電容誤差范圍是一個規(guī)定的變?nèi)荻O管的電容量范圍。數(shù)據(jù)表將顯示最小值、標稱值及最大值,這些經(jīng)常繪在圖上。
二、變?nèi)荻O管工作原理
變?nèi)荻O管(Varactor Diodes)為特殊二極管的一種。當(dāng)外加順向偏壓時,有大量電流產(chǎn)生,PN(正負極)結(jié)的耗盡區(qū)變窄,電容變大,產(chǎn)生擴散電容效應(yīng);當(dāng)外加反向偏壓時,則會產(chǎn)生過渡電容效應(yīng)。但因加順向偏壓時會有漏電流的產(chǎn)生,所以在應(yīng)用上均供給反向偏壓。
變?nèi)荻O管也稱為壓控變?nèi)萜鳎歉鶕?jù)所提供的電壓變化而改變結(jié)電容的半導(dǎo)體。也就是說,作為可變電容器,可以被應(yīng)用于FM調(diào)諧器及TV調(diào)諧器等諧振電路和FM調(diào)制電路中。
其實我們可以把它看成一個PN結(jié),我們想,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,該耗盡層的寬度我們設(shè)為d,隨著反向電壓V的變化而變化。如此一來,反向電壓V增大,則耗盡層d變寬,二極管的電容量C就減少(根據(jù)C=kS/d),而反向電壓減小,則耗盡層寬d變窄,二極管的電容量變大。反向電壓V的改變引起耗盡層的變化,從而改變了壓控變?nèi)萜鞯慕Y(jié)容量C。達到了目的。
變?nèi)荻O管是利用PN結(jié)之間電容可變的原理制成的半導(dǎo)體器件,在高頻調(diào)諧、通信等電路中作可變電容器使用。
變?nèi)荻O管有玻璃外殼封裝(玻封)、塑料封裝(塑封)、金屬外殼封裝(金封)和無引線表面封裝等多種封裝形式。通常,中小功率的變?nèi)荻O管采用玻封、塑封或表面封裝,而功率較大的變?nèi)荻O管多采用金封。常用變?nèi)荻O管參數(shù)。
三、變?nèi)荻O管如何測量
1、用指針式萬用表檢測方法
將萬用表的測量開關(guān)置于Rxok擋,黑表筆接被測變?nèi)荻O管的正極,紅表筆接負極,所得阻值應(yīng)為幾千歐至200k9此值為被測管的正向電阻,且隨管子型號不同而異)。調(diào)換表筆測量管子的反向電阻,其阻值應(yīng)為c∞,若指針略有偏轉(zhuǎn),說明管子反向漏電或已經(jīng)損壞。如果測得的正、反向電阻值均為0或∞,則說明被測管已擊穿或已開路損壞。
經(jīng)驗證明,不同型號的變?nèi)荻O管,其正向電阻值的離散性是很大的。如2cC2型變?nèi)荻O管的正向電阻有180k2本例值為ok2。外,對于某些正向電阻比較小的變?nèi)荻O管,也可以使用Rxk擋進行檢測。但在測試實踐中發(fā)現(xiàn),有些型號的變?nèi)荻O管,用Rxk擋檢測時,無論是正向測量,還是反向測量,所得電阻值均為無窮大(指針不擺動)。遇到這種情況,不要輕易判定被測管是壞管,應(yīng)該使用Rx10k擋進行必要的復(fù)測,然后再做出相應(yīng)的結(jié)論。
2、用數(shù)字式萬用表檢測
(1)利用數(shù)字式萬用表的二極管擋可以檢測變?nèi)輄極管PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕M而判斷其好壞。將數(shù)字式萬用表撥至二極管擋,先將紅、黑表筆分別任意接被測管兩個引腳進行次測量,然后交換表筆再重測次。在這兩次測量中,若有一次的讀數(shù)為0.58~0.65V左右,所顯示值為0.566V此時表筆為正向接法,紅表筆所接的引腳是正極,黑表筆所接的引腳為負極,所得電壓數(shù)值則為被測變?nèi)荻O管的正向壓降值;在另一次測量中,儀表顯示溢出符號1”,此時表筆為反向接法,紅表筆所接的引腳是被測管的負極,而黑表筆所接的引腳則為正極。
(2)利用數(shù)字式萬用表的電容擋可以測量變?nèi)菀粯O管結(jié)電容。首先關(guān)掉電源,將數(shù)字式萬用表撥至電容擋,把被測變?nèi)輄極管的負極插入靠左邊的孔,而正極插入靠右邊的孔,以保證施加反向偏壓。然后打開電源,觀察萬用表出現(xiàn)的數(shù)字應(yīng)從某一值迅速減少,最后穩(wěn)定在某值上,此值就是被測變?nèi)菥w二極管的結(jié)電容量。如果顯示溢出符號“1″,則說明PN結(jié)內(nèi)部短路,如果顯示000″,則說明管子已開路。
需要指出的是,在測量結(jié)電容前,應(yīng)將變?nèi)輄極管短路放電,然后打開電源,否則觀察不到上述充電過程。此外,變?nèi)輄極管的標稱結(jié)電容量還與環(huán)境濕度有關(guān),最好在25°c室濕下檢測。
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