Los capacitores variables o ajustables son componentes no muy fáciles de obtener en ciertas ocasiones. Además, son componentes que poseen partes mecánicas, sujetas a problemas y desgastes. Una solución interesante consiste en el uso de varicaps que posibilitan el control de la capacitancia a partir de señales. Vea cómo montar uno en este artículo.
Presentamos en este artículo una solución bastante interesante y eficiente para los lectores que desean tener una versión de estado sólido de un capacitor variable.
Este capacitor puede tener su capacitancia controlada por una tensión, lo que lleva la posibilidad de usar microcontroladores o potenciómetros comunes en circuitos de sintonía.
Dependiendo del varicap usado podremos obtener capacitancias máximas hasta 30 o 40 pF y con la conexión en paralelo de varias unidades podremos obtener capacitancias mayores.
Una tabla se dará más adelante con las capacitancias que se pueden obtener con tipos comunes de varicaps, aunque existen a disposición otros en el mercado de componentes.
Podemos instalar el circuito básico en una cajita o montarlo en una placa para su uso como un componente común.
Como funciona
Cuando polarizamos una unión de un diodo común en el sentido inverso, ninguna corriente puede fluir a través de ella, lo que significa que funciona como un capacitor.
Las regiones P y N funcionan como las armaduras y la unión como el dieléctrico, como muestra la figura1.
Sin embargo, la capacitancia presentada puede ser alterada por una tensión inversa aplicada al dispositivo.
Cuando la tensión es mínima, los portadores de carga entre las dos regiones están cerca y la región de la unión es más fina.
Esto significa un dieléctrico más fino y, por lo tanto, una mayor capacitancia.
Cuando aumentamos la tensión inversa, los portadores de carga se alejan, aumentan el tamaño de la unión y, por lo tanto, del dieléctrico.
El resultado es una disminución de la capacitancia, como muestra la figura 2.
A continuación, ver que la anchura de la unión y, por lo tanto, de la unión puede ser alterada por la aplicación de una tensión.
Capacitores especiales con grandes áreas de unión entonces fabricados para aprovechar este hecho siendo denominados diodos de capacitancia o varicaps.
En la práctica podemos elaborar un circuito simple para aprovechar este efecto, el cual se muestra en la figura 3.
El resistor R aplica la tensión en el varicap, pero, por tener un valor elevado, aísla el circuito de control.
El capacitor C tiene un valor suficientemente elevado para no influir en la capacitancia total que se debe prácticamente a la varicap.
Montaje
En la práctica, las tensiones necesarias en una buena banda de capacitancia son altas.
El circuito completo de nuestra aplicación se muestra en la figura 4.
El montaje práctico usando un pequeño puente de terminales se muestra en la figura 5.
El diseño no muestra un cuidado importante que debe ser observado que es el de mantener los hilos más cortos posibles.
Las baterías de 9 V tendrán una enorme durabilidad, ya que la corriente requerida por el circuito es extremadamente baja.
El potenciómetro y las baterías, en una aplicación por control externo, pueden ser reemplazados por hilos de entrada para la tensión de control.
El capacitor C1 debe ser cerámico y la frecuencia máxima del circuito llega al rango de UHF.
D1 - BB809 o equivalente - diodo varicap
B1, B2 - 9 V - baterías
S1 - Interruptor simple
P1 - 1 M ohms - potenciómetro
R1 - 1 M ohms x 1/8 W - resistor - marrón, negro, verde
C1 - 10 nF - capacitor de cerámica
Varios:
Puente de terminales o placa de circuito impreso, conectores de batería, caja para montaje, hilos, soldadura, etc.