Die Kapazitätsdiode als elektronisches Halbleiterbauteil
Bei einer Kapazitätsdiode handelt es sich um ein elektronisches
Halbleiterbauteil. Oft wird dieses Bauteil auch als Varicap oder Abstimmdiode bezeichnet. Die Kapazitätsdiode besitzt keine feste Kapazität wie ein herkömmlicher
Kondensator, sondern eine Kapazität, die sich in gewissen Grenzen ändern lässt. Diese Änderung der Kapazität wird durch eine Änderung einer angelegten Spannung erreicht. Somit gehört die Kapazitätsdiode gewissermaßen zu den Kondensatoren mit veränderbarer Kapazität. Eine Kapazitätsdiode kann beispielsweise dafür eingesetzt werden, Abstimmkreise mit veränderbarer Frequenz herzustellen. Früher dienten dazu hauptsächlich Drehkondensatoren, die beispielsweise in Radios oder Fernsehgeräten eingesetzt wurden. Kapazitätsdioden konnten diese Bauteile heute weitgehend verdrängen, da diese Bauteile wesentlich kleiner sind als herkömmliche Drehkondensatoren und damit zu einer erheblichen Platzersparnis bei entsprechenden
Oszillatorschaltungen beitragen konnten.
Die Funktion einer Kapazitätsdiode
Dioden besitzen einen sogenannten p-n-Übergang, der eine gewisse Kapazität hat. Beim Betreiben einer solchen Diode in Sperrrichtung entsteht an diesem Übergang ein elektrisches Feld, da ein Stromfluss durch die Sperrschicht der Diode verhindert wird. Die an der Sperrschicht entstehende elektrische Kapazität verändert sich abhängig von der angelegten Spannung. Je höher die angelegte Spannung an der Kapazitätsdiode ist, desto geringer wird deren Kapazität. Kapazitätsdioden werden mit einer besonders großen Sperrschicht hergestellt, um möglichst weite Bereiche von einstellbaren Kapazitäten zu erreichen.
Bauformen und Einsatzgebiete von Kapazitätsdioden
Kapazitätsdioden werden heute auf fast ausschließlich als Bauteile für die SMD-Technik hergestellt. Durch die daraus resultierende Platzersparnis kann eine hohe Miniaturisierung von herzustellenden Oszillatorschaltungen erreicht werden. Als SMD-Bauteile bzw. deren Gehäuseformen kommen häufig SOT-23-Gehäuse zum Einsatz. Nur selten werden Kapazitätsdioden als Bauteile für die konventionelle
Leiterplattenmontage hergestellt. Diese ähneln dann äußerlich herkömmlichen Dioden mit axialen Anschlüssen. Diese Oszillatorschaltungen können beispielsweise in Radios oder Fernsehgeräten eingesetzt werden. Auch die Realisierung von Schaltungen für die Erzeugung der Frequenzmodulation ist denkbar.
In Kapazitäten von Kapazitätsdioden
Die erhältlichen bzw. herstellbaren Kapazitäten von Kapazitätsdioden liegen meist im Bereich von einigen bis zu einigen hundert Picofarad. Da es sich bei diesen Bauteilen um Halbleiterbauteile handelt, sollten auch die maximal zulässigen Betriebsspannungen keinesfalls überschritten werden. Üblicherweise liegen die hier maximal verwendeten Sperrspannungen in Bereichen von bis zu etwa 30 Volt. Bei jedem Bauteiletyp ist aber die maximal zulässige Sperrspannung angegeben. Die Überschreitung dieser sogenannten Sperrspannung führt unweigerlich zur Zerstörung des Bauteils.
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