ویرکٹور (واریکاپ) ڈایڈس کیسے کام کرتے ہیں

مسائل کو ختم کرنے کے لئے ہمارے آلے کو آزمائیں





ویرکٹور ڈایڈڈ ، جسے واریکپ بھی کہا جاتا ہے ، وی وی سی (وولٹیج-متغیر کیپسیٹنس ، یا ٹیوننگ ڈایڈڈ) ، ایک قسم کا سیمی کنڈکٹر ڈایڈڈ ہے جس میں متغیر وولٹیج پر منحصر کاپیسیٹینس اس کے پی-این جنکشن پر نمایاں ہوتا ہے جب آلہ متعص .ب ہوجاتا ہے۔

ریورس تعصب بنیادی طور پر اس وقت ہوتا ہے جب ڈایڈ کو مخالف وولٹیج کا نشانہ بنایا جاتا ہے ، یعنی کیتھڈ میں ایک مثبت وولٹیج ، اور انوڈ میں منفی۔



varicap یا varactor ڈایڈڈ varicap varactor ڈایڈڈ کی علامت

ورایکٹر ڈایڈ کے چلانے کے طریقہ کار کا انحصار ڈایڈڈ کے p-n جنکشن پر موجودہ گنجائش پر ہے جبکہ یہ ایک الٹا متعصب حالت میں ہے۔

اس حالت میں ہمیں جنکشن کے p-n اطراف میں بے نقاب چارجز کا ایک خطہ ملتا ہے ، جس کا نتیجہ مل کر جنکشن کے اس پار ختم ہوجاتا ہے۔



یہ کمی کا علاقہ قائم کرتا ہے کمی چوڑائی آلہ میں ، Wd کی علامت ہے۔

مندرجہ بالا وضاحت شدہ الگ تھلگ انکشافی الزامات کی وجہ سے اہلیت میں منتقلی کا مقصد پورے فارمولے کے ذریعے طے کیا جاسکتا ہے:

CT = e. A / Wd

کہاں ای سیمیکمڈکٹر مواد کی اجازت ہے ، TO ہے p-n جنکشن ایریا ، اور W d کمی کی چوڑائی ہے۔

یہ کیسے کام کرتا ہے

ورکیپ یا وریکٹر ڈایڈڈ کے بنیادی کام کو مندرجہ ذیل وضاحت سے سمجھا جاسکتا ہے:

جب بڑھتی ہوئی ریورس تعصب کی صلاحیت کے ساتھ ورایکٹر یا ویریکیپ ڈایڈڈ کا اطلاق ہوتا ہے تو ، اس کے نتیجے میں ڈیوائس کی کمی چوڑائی میں اضافہ ہوتا ہے ، جس کے نتیجے میں اس کی منتقلی کی گنجائش کم ہوجاتی ہے۔

درج ذیل تصویر میں ورایکٹر ڈایڈڈ کی مخصوص خصوصیات کا ردعمل ظاہر ہوتا ہے۔

varicap ڈایڈڈ خصوصیات

ریورس تعصب کی صلاحیت میں اضافے کے جواب میں ہم سی ٹی میں کھڑی ابتدائی کمی دیکھ سکتے ہیں۔ عام طور پر ، متغیر وولٹیج کیپسیٹننس ڈایڈڈ کے لverse اطلاق شدہ الٹا تعصب وولٹیج VR کی حد 20 V تک محدود ہے۔

اطلاق شدہ الٹا تعصب وولٹیج کے حوالے سے ، منتقلی کی اہلیت فارمولے کا استعمال کرتے ہوئے قریب کی جا سکتی ہے۔

CT = K / (VT + VR) n

اس فارمولے میں ، K مستقل طور پر استعمال کیا جاتا ہے جیسے استعمال کیا جاتا ہے سیمی کنڈکٹر مواد کی قسم اور اس کی تعمیری ترتیب۔

VT ہے گھٹنے کی صلاحیت ، جیسا کہ ذیل میں بیان کیا گیا ہے:

VR آلہ پر لاگو تعصب کی ممکنہ مقدار کی مقدار ہے۔

n مصر کے جنکشن کا استعمال کرتے ہوئے ویرکپ ڈایڈس کے لئے 1/2 اور وسعت والے جنکشن کا استعمال کرتے ہوئے ڈایڈڈ کے لئے 1/2 کی قیمت ہوسکتی ہے۔

کسی بایئسگ وولٹیج کی عدم موجودگی میں یا صفر وولٹیج پر تعصب برتاؤ کرنے پر ، VR کے فنکشن کے طور پر اہلیت C (0) درج ذیل فارمولے کے ذریعہ ظاہر کیا جاسکتا ہے۔

CT (VR) = C (0) / (1 + | VR / VT |) n

ورکیپ مساوی سرکٹ

درج ذیل شبیہہ میں معیاری علامت (بی) اور واری کیپ ڈایڈڈ کے مساوی تخمینہ سرکٹ (ا) کی نمائندگی کی گئی ہے۔

دائیں طرف کا اعداد و شمار ایک واری کیپ ڈایڈڈ کے لئے تخمینی تخروپن سرکٹ فراہم کرتا ہے۔

ایک ڈایڈڈ ہونے کے ناطے اور الٹا تعصب والے خطے میں ، مساوی سرکٹ آر آر میں مزاحمت نمایاں طور پر بڑی (1M اوہم کے آس پاس) دکھائی دیتی ہے ، جبکہ جیومیٹرک مزاحمت کی قیمت بہت کم ہے۔ سی ٹی کی قیمت 2 اور 100 pF کے درمیان مختلف ہوسکتی ہے۔

تاکہ اس بات کو یقینی بنایا جاسکے کہ قدر کی قیمت کافی زیادہ ہے ، تاکہ رساو موجودہ کم سے کم ہوسکے ، عام طور پر ایک سلیکن مادہ کو ایک ویکیپ ڈایڈڈ کے لئے منتخب کیا جاتا ہے۔

چونکہ خاص طور پر انتہائی اعلی تعدد ایپلی کیشنز میں ایک ویرکپ ڈایڈوڈ استعمال کیا جاتا ہے ، لہذا نانوہنیریوں میں ، ایل ایس ایس کو چھوٹا نظر آنے کے باوجود نظر انداز نہیں کیا جاسکتا ہے۔

اس چھوٹی سی نظر آنے والی انڈکشن کا اثر کافی حد تک اہم ثابت ہوسکتا ہے ، اور اسے مندرجہ ذیل کے ذریعہ بھی ثابت کیا جاسکتا ہے رد عمل کا حساب کتاب .

XL = 2πFL ، آئیے تصور کریں ، 10 گیگا ہرٹز اور LS = 1 NH ہونے کی فریکوئنسی XLS = 2πfL = (6.28) (10) میں پیدا ہوگی10ہرٹج) (10)-9F) = 62.8 اوہم۔ یہ بہت بڑا لگتا ہے ، اور اس میں کوئی شک نہیں کہ واری کیپ ڈایڈوز کو سخت تعدد کی حد کے ساتھ متعین کیا گیا ہے۔

اگر ہم فرض کریں کہ فریکوئینسی حد مناسب ہے ، اور RS ، XLS کی اقدار دیگر سیریز کے عناصر کے مقابلے میں کم ہیں ، تو مذکورہ بالا اشارے کے برابر سرکٹ آسانی سے ایک متغیر کیپاکیسیٹر کے ساتھ تبدیل کیا جاسکتا ہے۔

ورکیپ یا وریکٹر ڈایڈڈ کی ڈیٹاشیٹ کو سمجھنا

ایک عام واریکاپ ڈایڈڈ کا مکمل ڈیٹا شیٹ مندرجہ ذیل اعداد و شمار سے مطالعہ کیا جاسکتا ہے۔

مندرجہ بالا اعداد و شمار میں C3 / C25 کا تناسب ، سندی سطح کے تناسب کو ظاہر کرتا ہے جب ڈایڈڈ کو 3 سے 25 V کے درمیان ریورس تعصب کی صلاحیت کے ساتھ لگایا جاتا ہے۔ تناسب ہمیں تبدیلی کی سطح کے بارے میں فوری حوالہ حاصل کرنے میں مدد کرتا ہے۔ اطلاق شدہ الٹا تعصب کی صلاحیت کے ضمن میں گنجائش۔

میرٹ کا اعداد و شمار Q کسی ایپلی کیشن کے لئے ڈیوائس کو لاگو کرنے کے لئے غور کی حد مہیا کرتا ہے ، اور یہ ہر ایک گنجائش یا کھو جانے والی توانائی کے مطابق ہر ایک گنجائش والی توانائی کے تناسب کی شرح بھی ہے۔

چونکہ توانائی کے ضیاع کو زیادہ تر منفی وصف سمجھا جاتا ہے ، تناسب کی نسبت value قیمت زیادہ ، اتنا ہی بہتر۔

ڈیٹاشیٹ میں ایک اور پہلو ایک ویرکپ ڈایڈڈ کی گونج والی تعدد ہے۔ اور اس کا تعین فارمولے سے ہوتا ہے:

fo = 1 / 2π√LC

یہ عنصر ویریکاپ ڈایڈڈ کی اطلاق کی حد کا فیصلہ کرتا ہے۔

گنجائش درجہ حرارت گتانک

مندرجہ بالا گراف کا حوالہ دیتے ہوئے ، اہلیت کا درجہ حرارت گتانک مندرجہ ذیل فارمولے کا استعمال کرتے ہوئے ویریکاپ ڈایڈڈ کا اندازہ کیا جاسکتا ہے۔

جہاں درجہ حرارت میں تبدیلی کی وجہ سے (T1 - T0) مخصوص ریورس تعصب کی صلاحیت کے لئے ΔC آلہ کی اہلیت میں تغیرات کی نشاندہی کرتا ہے۔

مثال کے طور پر مذکورہ بالا ڈیٹاشیٹ میں ، یہ VR = 3 V اور T0 = 25 ڈگری سیلسیس کے ساتھ C0 = 29 pF ظاہر کرتا ہے۔

مذکورہ بالا اعداد و شمار کا استعمال کرتے ہوئے ہم ویریکپ ڈایڈڈ کے گنجائش میں ہونے والی تبدیلی کا اندازہ کرسکتے ہیں ، صرف نئے درجہ حرارت ٹی 1 کی قیمت اور ٹی سی سی کو گراف (0.013) سے بدل کر۔ نیا وی آر ہونے کے بعد ، ٹی سی سی کی قیمت کے مطابق مختلف ہونے کی امید کی جاسکتی ہے۔ ڈیٹا شیٹ کا حوالہ دیتے ہوئے ، ہمیں معلوم ہوا ہے کہ حاصل ہونے والی زیادہ سے زیادہ تعدد 600 میگاہرٹج ہوگی۔

اس فریکوئینسی ویلیو کا استعمال کرتے ہوئے ، ویریکیپ کے ری ایکٹنس ایکس ایل کا حساب کتاب اس طرح کیا جاسکتا ہے:

XL = 2πfL = (6.28) (600 x 1010ہرٹج) (2.5 x 10)-9F) = 9.42 اوہم

نتیجہ ایک شدت ہے جو نسبتا small چھوٹا ہے اور اسے نظر انداز کرنا قبول ہے۔

Varicap ڈایڈڈ کی درخواست

کم گنجائش والے چشمی کے ذریعہ متعین کردہ ورایکٹر یا ویریکپ ڈایڈڈ کے اعلی تعدد ایپلی کیشن کے کچھ علاقوں میں ایڈجسٹ بینڈ پاس فلٹرز ، خود کار طریقے سے فریکوئینسی کنٹرول ڈیوائسز ، پیرامیٹرک ایمپلیفائر اور ایف ایم ماڈیولٹر شامل ہیں۔

ذیل میں دی گئی مثال سے پتہ چلتا ہے کہ ٹیوننگ سرکٹ میں لاگو ویریکاپ ڈایڈڈ ہے۔

سرکٹ L-C ٹینک سرکٹس کے امتزاج پر مشتمل ہے ، جس کی گونج والی تعدد کا تعین اس کے ذریعہ کیا جاتا ہے:

fp = 1 / 2π√LC'T (ایک ہائی QQ سسٹم) جس میں C'T سطح = CT + Cc ہے ، لاگو الٹ - تعصب ممکنہ VDD کے ذریعہ قائم کیا گیا ہے۔

یوگنیگ کیپسیسیٹر سی سی L2 کے اطلاق شدہ بائیسنگ وولٹیج کے مختصر رجحان کے خلاف مطلوبہ تحفظ کو یقینی بناتا ہے۔

ٹنڈ سرکٹ کی مطلوبہ تعدد کو بعد میں مزید انضمام کے ل the ہائی ان پٹ مائبادا amp یمپلیفائر میں جانے کی اجازت ہے۔




پچھلا: الیکٹرانک ٹچ آرگن سرکٹ اگلا: ایس سی آر ایپلی کیشنز سرکٹس