Dispositivos Semicondutores - Diodo Varactor
Este é um diodo de junção PN especial com uma concentração inconsistente de impurezas em seus materiais PN. Em um diodo de junção PN normal, as impurezas de dopagem são geralmente dispersas igualmente por todo o material. Díodo varator dopado com uma quantidade muito pequena de impurezas perto da junção e aumenta a concentração de impurezas afastando-se da junção.
No diodo de junção convencional, a região de depleção é uma área que separa o material P e N. A região de depleção é desenvolvida no início, quando a junção é inicialmente formada. Não há portadores de corrente nesta região e, portanto, a região de depleção atua como um meio dielétrico ou isolante.
O material tipo P com buracos como portadores majoritários e o material tipo N com elétrons como portadores majoritários agora agem como placas carregadas. Assim, o diodo pode ser considerado um capacitor com placas carregadas opostas do tipo N e P e a região de depleção atua como dielétrica. Como sabemos, os materiais P e N, sendo semicondutores, são separados por um isolador de região de depleção.
Os diodos que são projetados para responder ao efeito da capacitância sob polarização reversa são chamados varactors, varicap diodes, ou voltage-variable capacitors.
A figura a seguir mostra o símbolo do diodo Varactor.
Os diodos Varactor são normalmente operados na condição de polarização reversa. Quando a polarização reversa aumenta, a largura da região de depleção também aumenta, resultando em menos capacitância. Isso significa que quando a polarização reversa diminui, um aumento correspondente na capacitância pode ser visto. Assim, a capacitância do diodo varia inversamente proporcional à tensão de polarização. Normalmente, isso não é linear. É operado entre zero e a tensão de ruptura reversa.
A capacitância do diodo Varactor é expressa como -
$$ C_T = E \ frac {A} {W_d} $$
CT = Capacitância total da junção
E = Permissividade do material semicondutor
A = Área da seção transversal da junção
Wd = Largura da camada de depleção
Esses diodos são variáveis usados em aplicações de microondas. Diodos varator também são usados em circuitos ressonantes onde algum nível de ajuste de tensão ou controle de frequência é necessário. Este diodo também é empregado no Controle Automático de Freqüência (AFC) em receptores de rádio FM e televisão.