바리액터 다이오드 계산기

바리캡 다이오드라고도 알려진 바리액터 다이오드는 인가된 전압의 영향을 받아 가변 커패시터 역할을 하도록 설계된 반도체 다이오드의 일종입니다. 이들은 다이오드의 역 바이어스 전압을 변경하여 커패시턴스를 조정할 수 있기 때문에 전압 제어 발진기, RF 필터 및 조정 가능한 회로에 널리 사용됩니다.

역사적 배경

바리액터 다이오드는 주파수 민첩성이 뛰어난 무선 시스템을 구현하고자 하는 노력의 일환으로 1950년대 초에 발명되었습니다. 이를 통해 움직이는 부품 없이 전압 제어 발진기, 위상 고정 루프 및 기타 조정 가능한 RF 회로를 개발할 수 있었으며, 무선 주파수 설계 및 응용 분야에 혁신을 일으켰습니다.

계산 공식

주어진 역 바이어스 전압 \(V\)에서 바리액터 다이오드의 커패시턴스 \(C\)는 다음 공식을 사용하여 계산합니다.

\[ C = \frac{C_0}{(1 + \frac{V}{V_b})^m} \]

여기서:

• \(C_0\)는 0 바이어스에서의 다이오드 커패시턴스(패럿 단위)입니다.
• \(V_b\)는 장벽 전위(볼트 단위)입니다.
• \(V\)는 인가된 역 바이어스 전위(볼트 단위)입니다.
• \(m\)은 변조 계수이며, 일반적으로 0.5에서 2 사이입니다.

차단 주파수 (\(f_c\)) 및 품질 계수 (\(Q\))는 다음과 같이 계산됩니다.

\[ f_c = \frac{1}{2 \pi R_s C} \]

\[ Q = \frac{f_c}{F} \]

여기서:

• \(R_s\)는 직렬 저항(옴 단위)입니다.
• \(F\)는 작동 주파수(MHz 단위)입니다.