Součástky s proměnnou kapacitou (varikapy, varaktory)

Kapacitní dioda - také známá jako varikap nebo ladicí dioda - je typ polovodičové diody určené pro provoz v závěrném směru, kde se chová spíše jako proměnný kondenzátor než jako typický usměrňovač. Její hlavní funkcí je využívání napěťově závislé kapacity PN přechodu v závěrném směru, kde se šířka vyčerpané oblasti a tedy i kapacity mění s přivedeným napětím. Díky této vlastnosti jsou varaktory nepostradatelné v aplikacích elektronického ladění zahrnujících například frekvenční modulaci (FM), fázově závěsy (PLL), napěťově řízené oscilátory (VCO) a RF filtry. Varaktory nevedou proud v závěrném směru a používají se výhradně díky svým kapacitním vlastnostem. MOS varaktory založené na metaloxidové polovodičové technologii navíc nabízejí vylepšenou linearitu a integraci v technologiích CMOS, čímž se stávají vhodnými pro moderní návrhy RF integrovaných obvodů.

Při výběru varaktoru je třeba zohlednit několik klíčových parametrů, aby byl zajištěn optimální výkon v cílové aplikaci. Rozsah kapacity a ladící poměr (poměr maximální a minimální kapacity) jsou kriticky důležité, protože určují dostupnou velikost frekvenční změny. Činitel jakosti (Q) ovlivňuje čistotu signálu a je důležitý zejména ve vysokofrekvenčních RF obvodech. Konstruktéři musejí zohlednit také sériový odpor, průrazné napětí v závěrném směru a typ pouzdra, zejména v prostředí s omezeným prostorem nebo citlivém na teplotu. Ačkoli jsou varaktory kompaktní a energeticky úsporné součástky, jejich nelineární křivka kapacity v závislosti na napětí může způsobovat zkreslení a ve srovnání s mechanickými alternativami nabízejí obvykle omezený rozsah ladění. Nicméně pro většinu aplikací automatického ladění, frekvenční modulace a regulace šířky pásma poskytují varaktory polovodičové řešení, které je rychlé, spolehlivé a snadněji integrovatelné do moderních analogových a RF systémů.