Varikap veya varaktör diyot, bir çeşit mikrodalga katı hal yarıiletkenidir. Bu diyotun uygulama alanları ağırlıklı olarak değişken kapasitans ile gerilimi kontrol eden yerlerdir. Normal bir PN diyot yapısındadır. Fakat bu diyot istenilen kapasitans değerlerini vermek için seçilir. Özel olarak üretilen varikap diyot, yüksek aralıklı kapasitans değişimlerine izin verir. 
 

Şekil 1: Varikap Diyotun Sembolü

 

 

 

Varikap diyotun çalışmasını anlayabilmemiz için ilk öncelikle kapasitans ve kondansatör arasındaki ilişkiyi bilmeliyiz. Bir yalıtkan tarafından sınırlandırılmış iki tabaka tarafından oluşan kondansatörü ele alalım. Şunu biliyoruz ki kondansatörün, kapasitansı arttıkça iki terminal arasındaki depolanacak elektriksel yükün de artması beklenir. Bu ilkeye dayanarak P-tip ve N-tip maddeden oluşan varikap diyota uygulanan ters eğilimleme modunda ki, P-tip ve N-tip bölgeleri arasındaki tükenim bölgesi (depletion area),  yalıtkan dielektrik malzeme gibi davranır. Diyota verilen gerilim arttıkça tükenim bölgesinin hacmi artar. Dolayısıyla Varikap diyot, ters gerilimleme ile değişen bir kapasitans sağlar.
 

Şekil 2: Varikap Diyotun Çalışma Şekli

 

 

1-) Diğer diyotlara oranla daha az gürültü oluştururlar.

2-) Düşük maliyetlidir.

3-) Küçük boyutlu ve hafiftir.

4-) Düz gerilimleme de kullanışlı değildir.

Aşağıda ki grafikte ters eğilimleme durumunda Varikap diyotun kapasitansının nasıl değiştiğini görebilirsiniz.
 

Şekil 3: Varikap Diyotun Karakteristiği

 

 

Varikap diyot uygulamaları genel olarak RF devre tasarımlarında kullanılır. Ayrıca bir devrede kondansatör gerilimini veya kapasitesini varikap diyot ile ayarlayabilirsiniz. Varikap diyot devrede gerilim kontrolü tekniği kullanarak, değişen bir kapasitans sunar. 

 

 

Voltaj Kontrollü Osilatör

 

Varikap diyotun sembolü D1 ile gösterilmiştir. D1 diyotunun istenilen dışında değişmesi halinde C1 kondansatörü D1 Varikapı’nın ters gerilimleme durumunu durdurur. Ayrıca diyot bobine göre kısa devre gibi alınarak ihmal edilmiştir. R1 dirençleri de gerilim düşümü ve koruma görevi yaparak devrede görev alırlar. Bu şekilde Varikap diyot kullanılarak devredeki salınım gerilime bağlı olarak düzenlenebilir.

 

Şekil 4: Gerilim Kontrollü Osilatör Devresi

 

 

RF Filtreler

 

Varikap diyot RF filtreleri ayarlamak için de kullanılır. Bu diyot gelen sinyali kontrol gerilimi altında kısıtlayarak sinyalin frekansını takip etmeye izin verir. Bu frekans takibini genellikle bir mikroişlemci birimi de olan DAC (Digital to Analog Converter) veya ADC (Analog to Digital Converter) ile kontrol edilebilir. Bir kaç kullanım alanı daha sıralarsak:

 

1-) Bu diyotlar, frekans modülatörü ve faz kaydırıcı olarak kullanılabilir.

2-) Bu diyotlar, mikrodalga alıcıları için frekans çoğaltıcılarda kullanılabilir.

3-) Bu diyotlar, LC, RLC devrelerinde kapasitansı değiştirmek için kullanılabilir.

Kaynak:

►Elprocus