電気通信主任技術者 電気通信工学の基礎 練習問題 第20問: 受信機の同調回路では、pn 接合の接合容量を利用する可変容量ダイオードの容量を逆方向の電圧で変えて、同調周波数を調整する。この可変容量ダイオードに関する記述とし

「逆方向の電圧を大きくすると空乏層の幅が広がり、接合容量は小さくなる」が正しい記述です。pn 接合の境目には空乏層 (電流を運ぶ電子と正孔がほとんど無い層) ができ、その両側の電荷が平行平板コンデンサの極板のように働きます。

平行平板の静電容量は C＝εS/d で、極板の間隔 d に反比例します。逆方向電圧を大きくすると空乏層の幅 (d にあたる) が広がるので、接合容量は小さくなります。

例えば幅が 2 倍になれば、容量は 1/2 です。「幅が広がり、接合容量は大きくなる」は、分母にある d を分子と取り違えています。

「幅が狭まり、接合容量は大きくなる」は、逆方向電圧で空乏層が広がる向きを取り違えています。「幅が狭まり、接合容量は小さくなる」は、幅の向きと、幅と容量の関係の両方を取り違えています。

なお、順方向では電流が流れるので逆方向の電圧で使い、容量が小さいほど同調周波数は高くなります。逆方向の電圧を大きくするほど空乏層が広がり、接合容量は小さくなると押さえましょう。