Варактор

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Обозначение варактора на электрических схемах (такое же, как у варикапа)

Вара́ктор (от англ. variable — переменный и act — действие, actor — тот, кто действует[1]) — электронный прибор, полупроводниковый диод, реактивное сопротивление которого зависит от приложенного обратного напряжения. Точное определение неоднозначно.

Терминология[править | править код]

Термин «варактор» по-разному определяется разными авторами. В русскоязычной литературе многими специалистами рассматривается как синоним или частный случай варикапа. Это мнение настолько широко распространено, что для варактора не придумано отдельного от варикапа обозначения на электрических схемах. А иногда слово «варактор» даже не употребляется, и используется только термин «варикап». Возможно, это связано с отсутствием термина «варактор» в государственных стандартах Советского Союза и постсоветских государств.

Есть, однако же, ряд особых мнений, по-своему определяющих понятие «варактор», а некоторые авторы даже считают его более общим, чем «варикап».

Понимание термина «варактор» и его отношение к термину «варикап» в англоязычной литературе, а также литературе на других языках, требует уточнения.

Определения[править | править код]

Синоним или частный случай варикапа[править | править код]

Многие считают варактор варикапом[2][3][4]. При этом часто используется только термин варикап. Но есть и авторы, использующие только термин варактор[5][6].

В то же время есть определение варактора как подтипа варикапа — умножительного диода[7], то есть используемого для умножения частоты[8][неавторитетный источник? 393 дня]. Там же в «Справочнике металлиста» отмечено, что варакторы используются в диапазоне СВЧ в параметрических усилителях. А вот Ю. А. Овечкин[9] не употребляет термин «варактор», но тоже называет подобные варикапы параметрическими. Так же поступает и ГОСТ 15133-77[10].

Таким образом, параметрический диод — это варактор/варикап, используемый в параметрических усилителях.

Ещё стоит упомянуть, что есть авторы, использующие оба термина, но не определяющие их, и по контексту не всегда понятно, эквивалентны они или нет[11].

В описании электрических схем иногда указывают два названия[12], но, возможно, это связано с взаимозаменяемостью разных видов диодов из-за особенностей конкретной схемы. Требует уточнения.

Обобщение варикапа[править | править код]

Это мнение есть в недавно опубликованном учебном пособии ЮФУ[13]. Авторы отдают предпочтение термину «варактор» и дают пояснение, что он является более общим, чем термин «варикап», который пришёл из низкочастотной электроники.

Авторы выделяют подтипы варактора в зависимости от целей использования в электрических схемах:

  • варикап, если «диод используется в качестве переменной ёмкости для электрической перестройки частоты генераторов»;
  • умножительный диод, если используется в умножителях частоты;
  • параметрический диод, если используется для параметрического усиления СВЧ-колебаний.

Особое определение[править | править код]

Это точка зрения выражена коллективом авторов в 1973 году[14]. Авторы отделяют варактор от варикапа областью применения и особенностью работы p‑n-перехода. Однако, поясняют, что их определение не является общепризнанным, и что многие понимают под варактором всего лишь варикап, предназначенный для работы в диапазоне СВЧ.

Конкретнее, варакторы в их понимании предназначены для работы при больших амплитудах, и при этом на части периода колебаний сигнала p‑n-переход находится в открытом состоянии. При этом барьерная емкость перехода в процессе его отпирания может увеличиваться на несколько порядков за счёт добавления так называемой диффузионной ёмкости.

Это приводит к тому, что дифференциальная ёмкость p‑n-перехода перестаёт существенно зависеть от степени нелинейности ёмкости закрытого p‑n-перехода, определяемой его химическим составом. Таким образом, снижение этой степени не ухудшает работу варактора, в отличие от варикапа, а иногда бывает даже полезным, так как ускоряет процесс восстановления закрытого состояния p‑n-перехода и, как следствие, уменьшает потери мощности.

Авторы замечают поэтому тенденцию снижения степени нелинейности при проектировании новых варакторов почти до нуля за счёт использования p‑i‑n-переходов. При этом вольт-кулоновая характеристика варактора приближается к кусочно-линейной функции.

Эта точка зрения в чём-то похожа на мнения других авторов[15][16], считающих что варакторы используют нелинейные свойства p‑n-перехода, в отличие от варикапов, использующих только линейные, хотя остальные свойства у них совпадают.

Примечания[править | править код]

  1. Возможно объяснение от словосочетания variable reactance — переменная «реактивность»[источник не указан 393 дня].
  2. Определение в БЭС.
  3. Дождиков В. Г., Лифанов Ю. С., Салтан М. И. Энциклопедический словарь по радиоэлектронике, оптоэлектронике и гидроакустике. / Под. ред В. Г. Дождикова. — М.: ИАЦ «Энергия», 2008. — С. 57.
  4. Политехнический словарь-справочник.
  5. Зи С. Физика полупроводниковых приборов. — М.: Мир, 1984. — Т. 1. — С. 123—125. — 456 с.
  6. Баранский П. И., Клочков В. П., Потыкевич И. В. Полупроводниковая электроника. Свойства материалов. Справочник. — Киев: Наукова думка, 1975. — С. 457. — 704 с.
  7. Варикапы и варикапные сборки: Общая информация.
  8. Справочник металлиста. В 5‑ти т. / Под. ред. С. А. Чернавского и В. Ф. Рещикова. — Изд. 3‑е, перераб.. — М.: Машиностроение, 1976. — Т. 1. — С. 140. — 768 с.
  9. Овечкин Ю. А. Полупроводниковые приборы. Учебник для техникумов. — 2‑е изд., перераб. и доп.. — М.: Высшая школа, 1979. — С. 50. — 279 с.
  10. ГОСТ 15133-77 С. 13.
  11. Шумилин М. С., Головин О. В., Севальнев В. П., Шевцов Э. А. Радиопередающие устройства. Учебник для техникумов. — М.: Высшая школа, 1981. — С. 155, 227. — 293 с.
  12. Граф Р., Шиитс В. Энциклопедия электронных схем. Том 7. Часть II. — М.: «ДМК Пресс». — С. 395. — 416 с.
  13. Нойкин Ю. М., Нойкина Т. К., Усаев А. А. Глава 5: Варакторный диод // Полупроводниковые приборы СВЧ. — Ростов-на-Дону, 2014.
  14. Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчёт / под. ред. Р. А. Валитова, И. А. Попова. — 1973. — С. 263—264. — 464 с.
  15. Справочник по элементам радиоэлектронных устройств / Под. ред В. Н. Дулина, М. С. Жука. — М.: Энергия, 1977. — С. 196—198. — 576 с.
  16. Федотов Я. А. Основы физики полупроводниковых приборов. — М.: Советское радио, 1969. — С. 196—198. — 592 с.