Capacitância do Díodo Varactor
C = Cj0 / (1 + V/Vbi)^m
Resposta rápida
Esta calculadora resolve C = C_j0 / (1 + V/V_bi)^m para C. Com Capacitância sem Polarização 100 pF, Tensão de Polarização Inversa 12 V, Potencial Intrínseco 26.4 V, Coeficiente de Gradação 0.5, o resultado é 8.29 × 10⁻¹¹.
Calculadora
Fórmula
Descrição
Um díodo varactor (varicap) tem uma capacitância de junção que varia com a tensão de polarização inversa aplicada. À medida que a tensão inversa aumenta, a região de depleção alarga-se, reduzindo a capacitância. Cj0 é a capacitância de junção sem polarização, Vbi é o potencial de junção intrínseco (cerca de 0,7 V para silício) e m é o coeficiente de gradação (0,5 para uma junção abrupta, 0,33 para uma junção linearmente gradada, até 2 para varactores hiperabruptos). Os varactores são usados em osciladores controlados por tensão (VCOs), malhas de captura de fase (PLLs) e sintetizadores de frequência.
Variáveis
- C_j0 — Capacitância de junção sem polarização (F)
- V — Tensão de polarização inversa aplicada (V, valor positivo)
- V_bi — Potencial de junção intrínseco (V, tipicamente 0,6-0,8 para Si)
- m — Coeficiente de gradação (0,3-2, adimensional)
Notas Práticas
Os varactores hiperabruptos (m ≈ 1-2) proporcionam uma característica frequência vs. tensão mais linear em aplicações de VCO. Rácios de sintonia típicos: junção abrupta 3:1, hiperabrupta 10:1 ou mais. O fator Q dos varactores diminui a frequências mais elevadas devido à resistência série. Para o melhor Q, use a menor tensão inversa que atinja a capacitância desejada. Todos os díodos de junção pn exibem este efeito; os varactores são simplesmente otimizados para ele.
Símbolos e unidades
| Símbolo | Significado | Unidade predefinida | Unidades aceitas |
|---|---|---|---|
| Cj0 | Capacitância sem Polarização | pF | pF, nF, µF, mF, F |
| V | Tensão de Polarização Inversa | V | pV, nV, µV, mV, V, kV |
| Vbi | Potencial Intrínseco | V | pV, nV, µV, mV, V, kV |
| m | Coeficiente de Gradação | — | — |
Passo a passo
- 1. Dados conhecidos: Capacitância sem Polarização 100 pF, Tensão de Polarização Inversa 12 V, Potencial Intrínseco 26.4 V, Coeficiente de Gradação 0.5
- 2. A relação: C = C_j0 / (1 + V/V_bi)^m
- 3. Substituir: Cj0 = 100 pF, V = 12 V, Vbi = 26.4 V, m = 0.5
- 4. Resultado: C = 8.29 × 10⁻¹¹
Exemplos resolvidos
Faixa mínima
Dados: Capacitância sem Polarização 1 pF, Tensão de Polarização Inversa 0.33 V, Potencial Intrínseco 0.726 V, Coeficiente de Gradação 0.025
Resultado: C = 9.91 × 10⁻¹³
Faixa baixa
Dados: Capacitância sem Polarização 10 pF, Tensão de Polarização Inversa 3.3 V, Potencial Intrínseco 7.26 V, Coeficiente de Gradação 0.25
Resultado: C = 9.11 × 10⁻¹²
Típico
Dados: Capacitância sem Polarização 100 pF, Tensão de Polarização Inversa 12 V, Potencial Intrínseco 26.4 V, Coeficiente de Gradação 0.5
Resultado: C = 8.29 × 10⁻¹¹
Faixa alta
Dados: Capacitância sem Polarização 1 nF, Tensão de Polarização Inversa 0.23 kV, Potencial Intrínseco 0.506 kV, Coeficiente de Gradação 0.8
Resultado: C = 7.41 × 10⁻¹⁰
Faixa máxima
Dados: Capacitância sem Polarização 10 nF, Tensão de Polarização Inversa 2.3 kV, Potencial Intrínseco 5.06 kV, Coeficiente de Gradação 8
Resultado: C = 4.99 × 10⁻¹⁰
Como C varia com Capacitância sem Polarização
| Capacitância sem Polarização (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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Como se calcula Capacitância do Díodo Varactor?
Use C = C_j0 / (1 + V/V_bi)^m. Com Capacitância sem Polarização 100 pF, Tensão de Polarização Inversa 12 V, Potencial Intrínseco 26.4 V, Coeficiente de Gradação 0.5, C dá 8.29 × 10⁻¹¹.
Qual é a fórmula de Capacitância do Díodo Varactor?
A fórmula é C = C_j0 / (1 + V/V_bi)^m. Um díodo varactor (varicap) tem uma capacitância de junção que varia com a tensão de polarização inversa aplicada.
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