变容二极管是什么？如何取代可变电容器

在二极管家族中，有一种二极管既不用作检波、整流、放大、稳压，也不用于续流，而是用作调谐回路、振荡电路、锁相环路的频率控制元件，取代可变电容器。这种特殊的二极管就是变容二极管（Varactor Diode），简称变容管。

由于变容二极管的电容量较小，最大值为几十到几百pF，最大电容与最小电容之比约为5:1，一般用于高频电路中的自动调谐、调频、调相等。

在电子电路中，变容二极管符号与普通二极管符号不但不同，而且还同时存在三个符号，需要引起注意。

变容二极管的工作原理

变容二极管材料多为单晶硅或砷化镓，以外延工艺技术制成，一般施加反向电压，来实现PN结静电容量的变化。如果反向电压V增大，二极管的电容量C就减少，反之则电容量变大。

作为一种用于自动频率控制（AFC）和调谐的小功率二极管，变容二极管既可以是普通的硅扩散二极管，也可采用外延结合型、合金扩散型、双重扩散型等特殊制作的二极管，只要这些二极管的静电容量随电压的变化率特别大就OK。

在常见的直接调频电路应用中，如果给变容二极管上加uΩ（t），Cj就会随时间变化，该二极管相当于一个时变电容器。


变容二极管的应用

变容二极管的电容是反偏电势的函数，应用中应根据实际用途选用不同C和Vr数值的变容二极管，如有专用于谐振电路调谐的电调变容二极管、适用于参放的参放变容二极管以及用于固体功率源中倍频、移相的功率阶跃变容二极管等。


在左图中，电容C1与变容二极管VD1结电容串联，然后与L1并联构成LC并联谐振电路。正极性的直流电压通过电阻R1加到VD1负极，当这一直流电压大小变化时，给VD1加的反向偏置电压大小改变，其结电容容量大小也改变，这样LC并联谐振电路的谐振频率也随之改变。

在右图变容二极管调谐的LC振荡电路中，耦合电感L2将射频信号输人到振荡电路。该LC振荡电路包括主电感L1、电容C1与变容二极管CR1的串联电容。

至于电容C2，其作用是对调谐电压Vin进行滤波。由于电子线路的杂散电容Cs是广泛存在，这一点不应忘记。

变容二极管的封装

在封装上，变容二极管与普通二极管没有区别，其中，中小功率的变容二极管采用塑料封装（塑封）、玻璃外壳封装（玻封）或表面封装，而功率较大的变容二极管多采用金属外壳封装（金封）和无引线表面封装等。