Zer da IMPATT diodoa: eraikuntza eta funtzionamendua

IMPATT diodoaren kontzeptua 1954. urtean asmatu zuen William Shockley-k. Beraz, erresistentzia negatiboa sortzeko ideia zabaldu zuen igarotzeko denbora atzeratzea bezalako mekanismo baten laguntzaz. PN juntura bateko karga-garraiatzaileentzako injekzio-teknika proposatu zuen eta aldez aurretik aldarrikatu zuen bere aldizkari teknikoa Bell Systems-en 1954an eta "Erresistentzia negatiboa Transit Time from Semiconductor Diodes barruan." 1958. urtera arte luzatu zen Bell Laboratories-ek P + NI N + diodoaren egitura inplementatu baitzuen eta horren ondoren, Read diodo deitzen zaio. Horren ondoren, 1958an, aldizkari tekniko bat argitaratu zen "maiztasun handiko eta erresistentzia negatiboko diodo proposatua" izenarekin. 1965. urtean lehenengo diodo praktikoa egin zen eta lehen oszilazioak ikusi ziren. Erakustaldi honetarako erabiltzen den diodoa P + N egitura duen silizioaren bidez eraiki zen. Geroago, Read diodoaren funtzionamendua egiaztatu zen eta horren ondoren, 1966an PIN diodo bat frogatu zen funtzionatzeko. IMPATT diodoaren forma osoa IMPatt ionizazio Avalanche Transit-Time da. Mikrouhin-aplikazioetan oso potentzia handiko diodoa da. Oro har, mikrouhin frekuentzietan anplifikadore eta osziladore gisa erabiltzen da. IMPATT diodoaren funtzionamendu maiztasuna 3 - 100 GHz bitartekoa da. Oro har, diodo honek erresistentzia negatiboko ezaugarriak sortzen ditu eta, beraz, osziladore gisa funtzionatzen du seinaleak sortzeko mikrouhin maiztasunetan. Hau batez ere igarotzeko denboraren efektuaren eta inpaktu ionizazioaren elur-jausiaren eraginez gertatzen da. IMPATT diodoen sailkapena bi motaren bidez egin daiteke, hau da, noraeza bakarra eta noraeza bikoitza. Noraeza bakarreko gailuak P + NN +, P + NIN +, N + PIP +, N + PP + dira. P + NN + gailua kontuan hartzen dugunean, P + N elkargunea alderantzizko alborapenean konektatzen da eta gero elur-jauzia eragiten du. P+ NN+-ra saturazio-abiaduraz injektatzeko. NN + eskualdetik injektatutako zuloek ez dute noraezean deriva gailu bakarra deritzona. Deriva bikoitzeko gailuen adibiderik onena P + PNN + da. Gailu mota honetan, PN juntura elur-jausiaren ondoan alboratuta dagoen bakoitzean, elektroien noraeza NN + eskualdean zehar egin daiteke, zuloak noraezean gailu bikoitza deritzon PP + eskualdean zehar. IMPATT diodoak honako hauek ditu: Maiztasun funtzionamendua 3GHz-tik 100GH-ra IMPATT diodoaren lan printzipioa elur-jausiaren biderkadura da Irteerako potentzia 1w CW eta 400 watt-eko pultsazioa baino gehiago Eraginkortasuna% 3 CW eta% 60 GHz pultsatuko da Potentzia handiagoa GUNN diodoarekin alderatuta. 1dbIMPATT diodoaren eraikuntza eta lana IMPATT diodoaren eraikuntza jarraian agertzen da. Diodo honek P + -NI-N + bezalako lau eskualde biltzen ditu. PIN diodoaren eta IMPATTren egitura berdina da, baina gutxi gorabehera 400KV / cm-ko tentsio oso altuko gradientean funtzionatzen du elur jausi korrontea sortzeko. Normalean, Si, GaAs, InP edo Ge bezalako material desberdinak erabiltzen dira batez ere bere eraikuntzarako. IMPATT diodoaren eraikuntza Diodo normal batekin alderatuta, diodo honek egitura zertxobait ezberdina erabiltzen du; diodo normal bat hondoratuko da elur jausi batean. Egungo sorkuntza kopuru izugarriak bere barnean beroa sortzea eragiten duenez. Beraz, mikrouhin maiztasunetan, egituraren desbideraketa batez ere RF seinaleak sortzeko erabiltzen da. Oro har, diodo hau mikrouhin sorgailuetan erabiltzen da. Hemen, DC hornidura ematen zaio IMPATT diodoari, zirkuitu sintonizatu egoki bat erabiltzen denean oszilatzen duen irteera sortzeko. IMPATT zirkuituaren irteera koherentea eta nahiko altua da beste mikrouhin diodoekin alderatuta. Fase-zarata sorta handia ere sortzen du, hau da, hargailuen barneko osziladore lokaletan baino ohiko transmisoreetan erabiltzen da normalean, fase-zaraten errendimendua normalean esanguratsuagoa den guztietan. Diodo honek 70 volt edo gehiagoko tentsio nahiko altuarekin funtzionatzen du. Diodo honek aplikazioak fase zarataren bidez muga ditzake. Hala ere, diodo horiek batez ere alternatiba erakargarriak dira mikrouhin-diodoentzako hainbat eskualdetan. Oro har, diodo mota hau 3 GHz maiztasunetik gora erabiltzen da batez ere. Ohartzen da zirkuitu sintonizatua IMPATT aldera matxura tentsioaren tentsio batekin ematen den bakoitzean oszilazioa gertatuko dela. Beste diodo batzuekin alderatuta, diodo honek erresistentzia negatiboa erabiltzen du eta diodo hau gai da potentzia normalean hamar watt edo gehiago gailuan oinarrituta. Diodo honen funtzionamendua korronte mugatzailea duen erresistentzia erabiliz hornidura batetik egin daiteke. Horren balioak korronte-fluxua beharrezko balioa mugatzen du. Korrontea RF choke osoan hornitzen da DC RF seinaletik bereizteko. IMPATT diodoaren zirkuitua IMPATT mikrouhin diodoa sintonizatutako zirkuituaz haratago antolatuta dago, baina normalean diodo hori beharrezko zirkuitu sintonizatua ematen duen uhin gidako barrunbe baten barruan antolatu daiteke. Tentsio-hornidura ematen denean zirkuitua balantzaka ibiliko da. IMPATT diodoaren eragozpen nagusia funtzionamendua da, fase-zarata sorta handia sortzen duelako elur-jausiaren mekanismoa dela eta. Gailu hauek Gallium Arsenide (GaAs) teknologia erabiltzen dute, Siliconarekin alderatuta askoz hobea da. Karga-garraiatzaileentzako ionizazio-koefiziente oso azkarragoen emaitza da hau. IMPATT eta Trapatt diodoaren arteko desberdintasuna IMPATT eta Trapatt diodoaren arteko desberdintasun nagusia zehaztapen desberdinetan oinarrituta azaltzen da jarraian. % pultsatuko moduan eta% 0.5 CWn Pultsatuko moduan 100 - 1% irteerako potentzia da 10 Watt (CW) 1Watt (Pultsatua) 10 Watt-etik gora Zarataren irudia60 dB3 dBOinarrizko erdieroaleak Si, InP, Ge, GaAsSiConstruction N + PIP + alderantzizko alderdia PN JunctionP + NN ++ edo N + P P PN JunctionHarmonikoakBaxuaIndartsuaZargortasunaBaiBai TamainaTxiki-txikiaAplikazioaOsziladorea, anplifikadoreaOsziladoreaIMPATT diodoaren ezaugarriak IMPATT diodoaren ezaugarriak hauek dira. Alderantzizko polarizazio egoeran funtzionatzen duDiodo hauek fabrikatzeko erabiltzen diren materialak InP, Si eta GaAs dira. Erresistentzia trinkoa eta efektu negatiboa sortzen dute. elur-jausia wel gisa Igarotzeko denbora gisa.Gunn diodoekin alderatuta, hauek o / p potentzia eta zarata handia ematen dute, beraz, osziladore lokaletarako hargailuetan erabiltzen dira.Korrontearen eta tentsioaren arteko aldea 20 gradukoa da. Hemen 90 graduko fasea atzeratzea batez ere elur-jausiaren efektuaren ondorioz gertatzen da, gainerako angelua igarotze-denborarengatik izaten da. Hauek batez ere irteerako potentzia handia beharrezkoa denean erabiltzen dira osziladore eta anplifikadoreak bezala. Diodo honek ematen duen irteerako potentzia milimetro bitartekoa da. -uhin maiztasuna. Maiztasun gutxiagorekin, irteerako potentzia alderantziz proportzionala da maiztasunekin alderatuta, maiztasun altuetan maiztasunaren karratuarekiko alderantziz proportzionala da. Abantailak IMPATT diodoaren abantailak honako hauek dira. Funtzionamendu tarte handia ematen du. Bere tamaina txikia da.Hauek ekonomikoak dira.Tenperatura altuan, funtzionamendu fidagarria ematen du Beste diodoekin alderatuta, potentzia handiko gaitasunak biltzen ditu.Anplifikadore gisa erabiltzen den bakoitzean, banda estuko gailu baten moduan funtzionatzen du. Diodo hauek erabiltzen dira. mikrouhin sorgailu bikainak. Mikrouhin bidezko transmisio sistemarako, diodo honek seinale eramailea sor dezake. Desabantailak IMPATT diodoaren desabantailak daude. Honako hau: sintonizazio-tarte txikiagoa ematen du. Sentsibilitate handia ematen die hainbat funtzionamendu-baldintzei. Elur-jausien eskualdean, elektroi-zulo bikoteak sortzeko tasak zarata-sorkuntza handia sor dezake. Funtzionamendu-baldintzetarako, sentikorra da. ez da hartzen, orduan kaltetu egin daiteke erreaktantzia elektroniko handia dela eta. TRAPATT-ekin alderatuta, eraginkortasun txikiagoa ematen du IMPATT diodoaren sintonizazio-eremua ez da ona Gunn diodoa bezalakoa. Zarata faltsua sortzen du tarte altuagoetan Gunn eta klystron diodoekin alderatuta. .Applikazioak IMPATT diodoaren aplikazioak honako hauek dira. Diodo mota hauek irteera modulatuko osziladoreen eta mikrouhin sorgailuen barruan mikrouhin osziladoreen modura erabiltzen dira. Hauek uhin jarraiko radarretan, kontrako neurri elektronikoetan eta mikrouhin esteketan erabiltzen dira. Erresistentzia negatiboaren bidez anplifikatzeko erabiltzen dira. .Diodo hauek anplifikadore parametrikoetan, mikrouhin osziladoreetan, mikrouhin sorgailuetan erabiltzen dira. Eta telekomunikazio-igorleetan, intrusio-alarma-sistemetan eta hargailuetan ere erabiltzen da.Irteera modulatua osziladoreaCW Doppler radar transmisoreaMikrouhin-sorgailua FM Telekomunikazio-hargailua LOIntrusio-alarma-sareaAnplifikatzaile parametrikoaHorrela, hau IMPATT diodoaren, eraikuntzaren, funtzionamenduaren, desberdintasunak eta bere aplikazioen ikuspegi orokorra da. Gailu erdieroale hauek potentzia handiko mikrouhin seinaleak sortzeko erabiltzen dira 3 GHz eta 100 GHz maiztasun tartean. Diodo hauek potentzia gutxiagoko alarma eta radar sistemetarako aplikagarriak dira.

Utzi mezu bat 

Mezu zerrenda