變容二極管（Varactor Diodes）又稱“可變電抗二極管”，是利用pN結反偏時結電容大小随外加電壓而變化的特性制成的。反偏電壓增大時結電容減小、反之結電容增大，變容二極管的電容量一般較小，其最大值為幾十皮法到幾百皮法，最大區容與最小電容之比約為5:1。它主要在高頻電路中用作自動調諧、調頻、調相等、例如在電視接收機的調諧回路中作可變電容。

作用特點

1、變容二極管的作用是利用PN結之間電容可變的原理制成的半導體器件，在高頻調諧、通信等電路中作可變電容器使用。

變容二極管屬于反偏壓二極管，改變其PN結上的反向偏壓，即可改變PN結電容量。反向偏壓越高，結電容則越少，反向偏壓與結電容之間的關系是非線性的，如右圖所示。

變容二極管與反向偏壓

2、變容二極管的電容值與反向偏壓值的關系圖解：

（a） 反向偏壓增加，造成電容減少；

（b） 反向偏壓減少，造成電容增加。

電容誤差範圍是一個規定的變容二極管的電容量範圍。數據表将顯示最小值、标稱值及最大值，這些經常繪在圖上。

變容二極管又稱“可變電抗二極管”。所用材料多為矽或砷化镓單晶，并采用外延工藝技術。反偏電壓愈大，則結電容愈小。變容二極管具有與襯底材料電阻率有關的串聯電阻。

圖 是變容二極管的電路圖形符号。

變容二極管屬于反偏壓二極管，改變其PN結上的反向偏壓，即可改變PN結電容量。反向偏壓越高，結電容則越少，反向偏壓與結電容之間的關系是非線性的。

變容二極管有玻璃外殼封裝（玻封）、塑料封裝（塑封）、金屬外殼封裝（金封）和無引線表面封裝等多種封裝形式、如圖所示。通常，中小功率的變容二極管采用玻封、塑封或表面封裝，而功率較大的變容二極管多采用金封。

構造原理

圖1 變容二極管的構造原理、簡化等效電路及電路符号

變容二極管的構造原理

參見圖1（a）。從本質上講，它屬于反偏壓的二極管，其結電容就是耗盡層的電容。可近似反耗盡層視為平行闆電容器，兩個導電闆之間有介質。因此，結電容C1的容量與耗盡層的寬度d成反比，有公式C1∝1/d，又因為d與反向偏壓VR的n次方成正比（n是與摻雜濃度有關的常數），故C1∝1/VRn，因此，反向偏壓愈高，耗盡區就愈寬，而結電容量愈小。反之亦然。（a）圖中，VR1＞VR2，故d2＞d1，Cj2＜Cj1。

變容二極管的簡化等效電路及電路符号分别如圖1（b）、（c）所示。圖中用一隻可變電容來表示結電容。R2是半導體材料的電阻。

正負極區分

選擇500型萬用表的R&TImes;1k檔。首先将紅表筆接一端，黑表筆接另一端，若測得電阻值為6.5kΩ，與此同時記下表針倒數偏轉格數n′≈19.7格。然後交換管腳位置後重新測量，電阻值變成無窮大。由此判定第一次為正向接法，正向電阻為6.5kΩ，正向導通電壓VF=0.03V/格&TImes;9.7格=0.59V。第二次則屬于反向接法。該管子具有單向導電性，并且靠近紅色環的管腳為正極。欲測量變容二極管的結電容，可選用100pF量程的線性電容表。

特性參數

①最高反向工作電壓VR：是指加在變容二極管兩端的反向電壓不能超過的電壓允許值。

②反向擊穿電壓VB。：在施加反向電壓的情況下，使變容二極管擊穿的電壓。

③結電容C：它是指在一特定的反偏壓下，變容二極管内部PN結的電容。

④結電容變化範圍：在工作電壓範圍内結電容的變化範圍。

⑤電容比：是指結電容變化範圍内的最大電容與最小電容之比。

⑥Q值：是變容二極管的品質因數，它反映了對回路能量的損耗。

故障表現

變容二極管發生故障，主要表現為漏電或性能變差：

（1）發生漏電現象時，高頻調制電路将不工作或調制性能變差。

（2）變容性能變差時，高頻調制電路的工作不穩定，使調制後的高頻信号發送到對方被對方接收後産生失真。

出現上述情況之一時，就應該更換同型号的變容二極管。

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