可变电容二极管英文解释翻译、可变电容二极管的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 variable-capacitance diode
分词翻译:
可变电容的英语翻译:
【化】 variable capaciter
二极管的英语翻译:
diode
【化】 diode
专业解析
可变电容二极管(Variable Capacitance Diode),又称变容二极管(Varactor Diode)或压控变容器(Voltage-Controlled Capacitor),是一种利用PN结反向偏置时耗尽层电容随外加电压变化的特性制成的特殊半导体二极管。其核心功能是将电压变化转化为电容变化,主要应用于电子调谐电路(如压控振荡器VCO、滤波器、频率合成器等)。
一、核心定义与工作原理
-
汉英术语对照
- 中文:可变电容二极管 / 变容二极管
- 英文:Varactor Diode / Tuning Diode
-
物理机制
当施加反向偏置电压时,PN结耗尽层宽度随电压增大而展宽,导致结电容($C_j$)减小。电容与电压的关系遵循以下公式:
$$
C_j = frac{C_0}{(1 + frac{V_R}{V_0})^n}
$$
其中 $C_0$ 为零偏压电容,$V_R$ 为反向电压,$V_0$ 为接触电势,$n$ 为结梯度系数(突变结 $n approx 0.5$,缓变结 $n approx 0.33$)。
二、关键特性参数
- 电容变化范围:典型值在 0.5–100 pF,变化比(最大/最小电容)可达 10:1
- 品质因数(Q值):高频应用时需 >100(1 MHz下测量),影响电路效率
- 调谐电压范围:通常为 0–30 V,超高频器件可支持更高电压
- 温度系数:约 -200 ppm/°C,需温度补偿电路保障稳定性
三、典型应用场景
- 射频调谐电路
在电视/收音机高频头中替代机械可变电容,实现电子选台。
- 压控振荡器(VCO)
通过电压调节输出频率,用于锁相环(PLL)和无线通信模块。
- 微波频率调制
毫米波频段(如 24 GHz/77 GHz雷达)的相位阵列天线调谐。
四、行业标准与选型参考
- IEC 60747标准:定义变容二极管的测试方法及符号(IEC 60747-1:2022)
- 关键厂商型号
- Skyworks SMV1231(超低噪声,$Q>200$ @ 1 GHz)
- Infineon BBY52(宽电容比,$C{2V}/C{30V}=4.5$)
- Toshiba 1SV285(微波频段,适用 6 GHz 应用)
参考文献
- 《半导体器件物理》(第3版), 施敏, 西安交通大学出版社, 2018.
- IEEE Standard 287-2007, "Test Methods for Varactor Diodes".
- Skyworks Application Note AN-1001, "Varactor Diodes in RF Design", 2020.
- Infineon Technologies, "Varactor Diode Datasheet Portfolio", 2023.
网络扩展解释
可变电容二极管(又称变容二极管)是一种利用PN结反向偏置电压调节电容值的特殊半导体器件。以下是其详细解释:
一、定义与符号
可变电容二极管(Varactor Diode)通过在PN结施加反向电压,改变耗尽层厚度,从而调节结电容值。其符号通常用普通二极管符号旁加电容标记表示()。
二、工作原理
-
电压调控电容:当施加反向偏置电压时,PN结形成耗尽层,其厚度随电压增大而增加,导致电容值减小。电容与电压的关系可表示为:
$$
C = frac{C_0}{(1 + V_R/V_0)^n}
$$
其中,( C_0 )为初始电容,( V_R )为反向电压,( V_0 )为内建电势,( n )为材料特性系数()。
-
非线性特性:电容变化与反向电压呈非线性关系,需通过电路设计优化线性度()。
三、结构特性
- 反向偏置工作:仅在反向偏置下工作,避免正向导通()。
- 封装形式:包括玻璃封装(玻封)、塑料封装(塑封)等,适应高频场景()。
四、主要应用
- 调谐电路:用于收音机、电视机的频率调谐,通过电压控制谐振频率()。
- 频率合成器:在通信系统中生成不同频率信号()。
- 滤波器:作为可变电容元件,实现信号滤波()。
- 射频匹配:用于无线通信的阻抗匹配()。
五、典型参数
- 电容比(( C{max}/C{min} )):衡量电容调节范围。
- Q值:影响高频性能,需选择低损耗材料()。
如需更全面的技术参数或具体型号选型建议,可参考东芝半导体官网()或高权威性文献()。
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