Стенд для измерения емкости варикапов.

Стенд для измерения емкости варикапов.

Стенд для измерения емкости варикапов позволяет проверить исправность варикапов, измерить их емкость при различных обратных (запирающих) напряжениях.

Кроме того, с его помощью можно легко измерить емкость и других полупроводниковых приборов, способных работать в качестве варикапа- транзисторов, диодов, стабилитронов.

Схема приборчика найдена в сети, авторство нигде не указывается.

Стенд для измерения

На схему подают требуемое стабилизированное напряжение питания от какого-либо источника. Уровень напряжения должен соответствовать тому, при котором исследуемый варикап будет работать в конкретной схеме. Цепочка R1C1 сглаживает пульсации питающего напряжения. Конденсатор С1 имеет рабочее напряжение 50 В для того, чтобы можно было подать на варикап запирающее напряжение до 30 В.

Переменный резистор R2 регулирует обратное напряжение на исследуемом варикапе от нуля до максимального уровня. С движка переменного резистора R2 через резисторы   R3 и  R4 запирающее напряжение поступает на катод варикапа. При желании, к движку переменного резистора R2 можно подключить вольтметр для оперативного контроля запирающего напряжения.

Применение двух последовательно включенных резисторов R3 и  R4  вызвано необходимостью уменьшить собственную емкость стенда. Конденсатор С4, через который к стенду подключается измеритель емкости, служит для предотвращения попадания постоянного напряжения на вход измерителя емкости.

Конденсаторы С2 и С3 нужны в том случае, если используемый измеритель емкости не способен регистрировать емкости в пределах единиц или десятков пикофарад. При помощи этих конденсаторов  ( которые включены параллельно варикапу) устанавливают первоначальное значение емкости в 100 пФ (без подключенного к стенду варикапа) Затем, при измерениях емкости варикапа число 100 просто вычитают из результатов. Например, измеритель емкости показал значение 125,5 пФ. Вычитаем 100 и получаем реальную емкость 25,5 пФ. Всё просто и несложно.

Стенд для измерения емкости варикапов мною используется совместно с так называемым «макеевским» LCF-метром, который регистрирует емкости от 0,3…0,5 пФ с разрешающей способностью 0,1 пФ. То есть, в моем случае конденсаторы С2 и С3 не особо и нужны. Но я решил их оставить.

К деталям особых требований не предьявляется. Разве что конденсатор  С2 должен иметь малый ТКЕ. В качестве С2 и С4 я применил керамические конденсаторы типа КМ.

Перед проведением измерений стенд для измерения емкости варикапов нужно немного настроить. Настройка заключается в следующем-подключаем стенд к измерителю емкости (без варикапа в панельке) и подстройкой емкости конденсатора С3 устанавливаем показания измерителя емкости равными 100. Всё-стенд для измерения емкости варикапов готов к работе.

Стенд собран на небольшой печатной плате. Расположение деталей на плате:

Стенд для измерения

 

Печатная платка со стороны печатных проводников:

Стенд для измерения

 

Напомню, что емкость варикапов обратно пропорционально запирающему напряжению. То есть, с увеличением обратного напряжения емкость варикапа уменьшается, и наоборот.  Примерный график зависимости емкости от обратного (запирающего) напряжения:

 

При помощи этого стенда сделал измерения емкости  некоторых полупроводниковых приборов.

Результаты замеров представлены в таблице.

Как видно, в таблицу попали и совсем даже не варикапы. Первые две позиции-это понятно, серийные варикапы.

Но, как известно, в качестве варикапов могут работать диоды, транзисторы ( используются переходы или коллектор-база, или база-эмиттер), стабилитроны. Поэтому, ради интереса, измерил емкость диодов КД212 и 1N4007, а также переход К-Б транзистора КТ817Г.

Сделал замеры емкости и стабилитронов, просто не стал включать в таблицу. Для стабилитронов есть ограничение-  при их использовании в качестве варикапа обратное напряжение не должно превышать напряжение стабилизации.

Есть ограничение и для транзисторов- переход Б-Э не любит больших напряжений, не выше 5 вольт.

При использовании в качестве варикапа транзистор включается по следующей схеме:

Мне могут возразить-сейчас в продаже есть любые варикапы, зачем тулить вместо варикапа транзисторы и диоды.  И с этим трудно не согласиться.

Но бывает так, что нужного варикапа нет под рукой, а он нужен на прямщас. Тогда и можно применить вместо варикапа диод или транзистор.

Кстати, видел недавно схему КВ приемника зарубежного автора. Так там в качестве варикапа применен как раз выпрямительный диод 1N4007. Именно поэтому я и измерил его емкость, и внес в таблицу результаты.

Этот свой стенд для измерения емкости варикапов я разбирать не буду, мне он явно будет полезен и нужен.

 
Короткое видео о практическом применении этого стенда для измерения емкости варикапов:

2 thoughts on “Стенд для измерения емкости варикапов.

  1. Доброе утро. В чем тогда преимущество варикапов, если любой полупроводник можно использовать в качестве таковых? Может быть лучшая температурная стабильность?
    Чессно говоря, я в этом вопросе не силен..
    А стенд хорош, повторю обязательно. Спасибо.

    1. Доброе утро. Преимущество варикапов над другими полупроводниками есть во многих вещах.
      Возьмем, например, популярный импортный варикап 1SV149. Он перестраивается по емкости от 435 до 20 пФ при обратном напряжении от 1 до 8 вольт. Разумеется, подобрать какой либо полупроводник вместо него просто не получится.
      Кроме того, варикапы имеют намного большую добротность, чем просто полупроводниковые диоды или другие изделия в качестве варикапов.
      Поэтому, еще раз повторюсь-применение вместо варикапов иных полупроводников-это альтернативное и компромиссное решение. О чем я и писал в статье.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.