Capacitancia de diodo varactor
C = Cj0 / (1 + V/Vbi)^m
Respuesta rápida
Esta calculadora resuelve C = C_j0 / (1 + V/V_bi)^m para C. Con Capacitancia a polarización cero 100 pF, Tensión de polarización inversa 12 V, Potencial interno 26.4 V, Coeficiente de gradación 0.5, el resultado es 8.29 × 10⁻¹¹.
Calculadora
Fórmula
Descripción
Un diodo varactor (varicap) tiene una capacitancia de unión que varía con la tensión de polarización inversa aplicada. A medida que aumenta la tensión inversa, la región de agotamiento se ensancha, reduciendo la capacitancia. Cj0 es la capacitancia de unión a polarización cero, Vbi es el potencial de unión interno (alrededor de 0,7 V para el silicio), y m es el coeficiente de gradación (0,5 para una unión abrupta, 0,33 para una unión gradada linealmente, hasta 2 para varactores hiperabruptos). Los varactores se usan en osciladores controlados por tensión (VCO), bucles de enganche de fase (PLL) y sintetizadores de frecuencia.
Variables
- C_j0 — Capacitancia de unión a polarización cero (F)
- V — Tensión de polarización inversa aplicada (V, valor positivo)
- V_bi — Potencial de unión interno (V, típicamente 0,6-0,8 para Si)
- m — Coeficiente de gradación (0,3-2, adimensional)
Notas prácticas
Los varactores hiperabruptos (m ≈ 1-2) proporcionan una característica frecuencia-tensión más lineal en aplicaciones de VCO. Relaciones de sintonización típicas: unión abrupta 3:1, hiperabrupta 10:1 o más. El factor Q de los varactores disminuye a frecuencias más altas debido a la resistencia en serie. Para el mejor Q, use la tensión inversa más baja que logre la capacitancia deseada. Todos los diodos de unión pn exhiben este efecto; los varactores simplemente están optimizados para ello.
Símbolos y unidades
| Símbolo | Significado | Unidad por defecto | Unidades aceptadas |
|---|---|---|---|
| Cj0 | Capacitancia a polarización cero | pF | pF, nF, µF, mF, F |
| V | Tensión de polarización inversa | V | pV, nV, µV, mV, V, kV |
| Vbi | Potencial interno | V | pV, nV, µV, mV, V, kV |
| m | Coeficiente de gradación | — | — |
Paso a paso
- 1. Datos conocidos: Capacitancia a polarización cero 100 pF, Tensión de polarización inversa 12 V, Potencial interno 26.4 V, Coeficiente de gradación 0.5
- 2. La relación: C = C_j0 / (1 + V/V_bi)^m
- 3. Sustituir: Cj0 = 100 pF, V = 12 V, Vbi = 26.4 V, m = 0.5
- 4. Resultado: C = 8.29 × 10⁻¹¹
Ejemplos resueltos
Rango mínimo
Datos: Capacitancia a polarización cero 1 pF, Tensión de polarización inversa 0.33 V, Potencial interno 0.726 V, Coeficiente de gradación 0.025
Resultado: C = 9.91 × 10⁻¹³
Rango bajo
Datos: Capacitancia a polarización cero 10 pF, Tensión de polarización inversa 3.3 V, Potencial interno 7.26 V, Coeficiente de gradación 0.25
Resultado: C = 9.11 × 10⁻¹²
Típico
Datos: Capacitancia a polarización cero 100 pF, Tensión de polarización inversa 12 V, Potencial interno 26.4 V, Coeficiente de gradación 0.5
Resultado: C = 8.29 × 10⁻¹¹
Rango alto
Datos: Capacitancia a polarización cero 1 nF, Tensión de polarización inversa 0.23 kV, Potencial interno 0.506 kV, Coeficiente de gradación 0.8
Resultado: C = 7.41 × 10⁻¹⁰
Rango máximo
Datos: Capacitancia a polarización cero 10 nF, Tensión de polarización inversa 2.3 kV, Potencial interno 5.06 kV, Coeficiente de gradación 8
Resultado: C = 4.99 × 10⁻¹⁰
Cómo varía C con Capacitancia a polarización cero
| Capacitancia a polarización cero (entrada) | C (resultado) |
|---|---|
| 10 pF | 8.29 × 10⁻¹² |
| 25 pF | 2.07 × 10⁻¹¹ |
| 50 pF | 4.15 × 10⁻¹¹ |
| 75 pF | 6.22 × 10⁻¹¹ |
| 100 pF | 8.29 × 10⁻¹¹ |
| 150 pF | 1.24 × 10⁻¹⁰ |
| 0.2 nF | 1.66 × 10⁻¹⁰ |
| 0.4 nF | 3.32 × 10⁻¹⁰ |
| 0.7 nF | 5.8 × 10⁻¹⁰ |
| 1 nF | 8.29 × 10⁻¹⁰ |
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¿Cómo se calcula Capacitancia de diodo varactor?
Usa C = C_j0 / (1 + V/V_bi)^m. Con Capacitancia a polarización cero 100 pF, Tensión de polarización inversa 12 V, Potencial interno 26.4 V, Coeficiente de gradación 0.5, C resulta 8.29 × 10⁻¹¹.
¿Cuál es la fórmula de Capacitancia de diodo varactor?
La fórmula es C = C_j0 / (1 + V/V_bi)^m. Un diodo varactor (varicap) tiene una capacitancia de unión que varía con la tensión de polarización inversa aplicada.
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