X'inhu IMPATT Diode: Kostruzzjoni u l-Ħidma Tiegħu

Il-kunċett tad-dijodu IMPATT ġie attwalment ivvintat fis-sena 1954 minn William Shockley. Allura, huwa espanda l-idea għall-produzzjoni ta 'reżistenza negattiva bl-għajnuna ta' mekkaniżmu bħal dewmien fil-ħin tat-tranżitu. Huwa ppropona li t-teknika ta ’injezzjoni għat-trasportaturi ta’ ċarġ fi ġo junction PN hija preġudikata ’l quddiem u ppubblika l-ħsieb tiegħu fil-Ġurnal Tekniku tas-Sistemi tal-Qanpiena fl-1954 u intitolat bl-isem ta’ “Reżistenza Negattiva li Jseħħu mill-Ħin tat-Tranżitu f’Dijodi tas-Semikondutturi. Barra minn hekk, il-proposta ma kinitx estiż sal-1958 hekk kif il-Laboratorji Bell implimentaw l-istruttura tad-dijodu P + NI N + tiegħu u wara dan, huwa msejjaħ Dijodu Aqra. Wara dan, fis-sena 1958, ġie ppubblikat ġurnal tekniku bl-isem tat-titlu “dijodu ta’ reżistenza negattiva ta’ frekwenza għolja propost.” Fis-sena 1965, sar l-ewwel dajowd prattiku u osserva l-ewwel oxxillazzjonijiet. Id-dijodu li jintuża għal din id-dimostrazzjoni nbena permezz tas-silikon bi struttura P + N. Aktar tard, l-operazzjoni Read diode ġiet ivverifikata u wara dan, diode PIN intwera fis-sena 1966 biex jaħdem. X'inhu IMPATT Diode? Il-forma sħiħa tad-dijodu IMPATT hija IMPatt ionization Avalanche Transit-Time. Dan huwa dijodu ta 'qawwa estrema ħafna użat f'applikazzjonijiet tal-majkrowejv. Ġeneralment, jintuża bħala amplifikatur u oxxillatur fi frekwenzi tal-majkrowejv. Il-firxa tal-frekwenza operattiva tad-dijodu IMPATT tvarja minn 3 - 100 GHz. Ġeneralment, dan id-dijodu jiġġenera karatteristiċi ta 'reżistenza negattivi għalhekk jaħdem bħala oxxillatur fi frekwenzi microwave biex jiġġeneraw sinjali. Dan huwa prinċipalment minħabba l-effett tal-ħin tat-transitu u l-effett tal-valanga tal-jonizzazzjoni tal-impatt. Il-klassifikazzjoni tad-dijodi IMPATT tista 'ssir b'żewġ tipi jiġifieri drift wieħed u drift doppju. Apparati ta 'drift singoli huma P + NN +, P + NIN +, N + PIP +, N + PP +. Meta nikkunsidraw l-apparat P + NN +, il-junction P + N hija konnessa f'lura bias allura tikkawża tqassim tal-valanga li tikkawża r-reġjun ta' P + biex tinjetta f'NN + b'veloċità ta 'saturazzjoni. Iżda t-toqob injettati mir-reġjun ta 'NN + ma jmorrux li jissejjaħ apparat wieħed ta' drift. L-aħjar eżempju ta 'apparat ta' drift doppju huwa P + PNN +. F'dan it-tip ta 'apparat, kull meta l-PN-junction hija preġudikata qrib it-tqassim tal-valanga, allura l-elettron drift jista' jsir permezz tar-reġjun NN + billi t-toqob drift permezz tar-reġjun PP + li huwa magħruf bħala apparati drift doppju. Karatteristiċi Il-karatteristiċi ewlenin ta ' id-dijodu IMPATT jinkludi dawn li ġejjin.Il-frekwenza operattiva tvarja minn 3GHz sa 100GHIl-prinċipju tax-xogħol tad-dijodu IMPATT huwa multiplikazzjoni tal-valanga Il-qawwa tal-ħruġ hija 1w CW u 'l fuq minn 400watt impulsi L-effiċjenza hija 3% CW & 60% pulsata taħt 1GHzAktar b'saħħitha meta mqabbla mal-figura tal-ħoss GUNN hija diode 30dbIMPATT Diode Kostruzzjoni u XogħolIl-kostruzzjoni tad-dijodu IMPATT tidher hawn taħt. Dan id-dijodu jinkludi erba 'reġjuni bħal P + -NI-N +. L-istruttura kemm tad-dijodu PIN kif ukoll ta 'IMPATT hija l-istess, iżda taħdem fuq gradjent ta' vultaġġ estremament għoli ta 'madwar 400KV / ċm biex tiġġenera kurrent tal-valanga. Normalment, materjali differenti bħal Si, GaAs, InP, jew Ge jintużaw prinċipalment għall-kostruzzjoni tiegħu. Kostruzzjoni tad-Diode IMPATT Meta mqabbel ma 'dijodu normali, dan id-dijodu juża struttura kemmxejn differenti minħabba li; dijodu normali jitkisser f'kundizzjoni ta 'valanga. Peress li l-ammont kbir ta 'ġenerazzjoni kurrenti tikkawża l-ġenerazzjoni tas-sħana fi ħdanha. Allura fi frekwenzi tal-majkrowejv, id-devjazzjoni fl-istruttura tintuża prinċipalment biex tiġġenera sinjali RF. Ġeneralment, dan id-dijodu jintuża f'ġeneraturi tal-majkrowejv. Hawnhekk, provvista DC hija mogħtija lid-dijodu IMPATT biex tiġġenera output li joxxilla ladarba jintuża ċirkwit sintonizzat xieraq fiċ-ċirkwit. Iżda jipproduċi wkoll firxa għolja ta 'ħsejjes tal-fażi, li jfisser li huwa użat fi trasmettituri sempliċi aktar komunement minn oxxillaturi lokali fir-riċevituri kull fejn ir-rendiment tal-ħoss tal-fażi huwa normalment aktar sinifikanti. Dan id-dijodu jaħdem b'vultaġġ pjuttost għoli bħal 70 volt jew aktar. Dan id-dijodu jista 'jillimita l-applikazzjonijiet permezz tal-istorbju tal-fażi. Madankollu, dawn id-dijodi huma prinċipalment alternattivi attraenti għad-dijodi tal-majkrowejv għal diversi reġjuni. Ġeneralment, dan it-tip ta 'dijodu jintuża prinċipalment fuq frekwenzi' l fuq minn 3 GHz. Huwa nnutat li kull meta ċirkwit sintonizzat jingħata b’vultaġġ fir-reġjun tal-vultaġġ ta ’tqassim lejn l-IMPATT allura jseħħ l-oxxillazzjoni. Meta mqabbel ma’ dijodi oħra, dan id-dijodu juża reżistenza negattiva u dan id-dijodu kapaċi jiġġenera firxa għolja ta ’ enerġija tipikament għaxar watts jew aktar ibbażata fuq l-apparat. It-tħaddim ta 'dan id-dijodu jista' jsir minn provvista bl-użu ta 'resister li jillimita l-kurrent. Il-valur ta 'dan jirrestrinġi l-fluss tal-kurrent għall-valur meħtieġ. Il-kurrent huwa fornut matul ċowk RF biex tissepara d-DC mis-sinjal RF. IMPATT Diode Circuit Id-dijodu tal-microwave IMPATT huwa rranġat lil hinn miċ-ċirkwit sintonizzat imma normalment dan id-dijodu jista ’jkun irranġat f’kavità ta’ gwida tal-mewġ li tagħti ċ-ċirkwit sintonizzat meħtieġ. Meta tingħata l-provvista tal-vultaġġ allura ċ-ċirkwit jitbandal. L-iżvantaġġ ewlieni tad-dijodu IMPATT huwa l-operat tiegħu minħabba li jiġġenera firxa għolja ta 'ħoss ta' fażi minħabba l-mekkaniżmu ta 'tkissir tal-valanga. Dawn l-apparati jużaw it-teknoloġija tal-Gallium Arsenide (GaAs) li hija ħafna aħjar meta mqabbla mas-Silicon. Dan jirriżulta mill-koeffiċjenti ta 'jonizzazzjoni aktar mgħaġġla għat-trasportaturi ta' ċarġ. Differenza bejn IMPATT u Trapatt Diode Id-differenza ewlenija bejn IMPATT u Trapatt diode bbażata fuq speċifikazzjonijiet differenti hija diskussa hawn taħt. % fil-modalità impulsata & 0.5% fil-modalità CW Il-modalità impulsata hija ta '100 - 1% Qawwa tal-ħruġ 10Watt (CW) 1Watt (Impulsat) 'il fuq minn 10 Watt Figura Storbju60 dB3 dBSemikondutturi bażiċi Si, InP, Ge, GaAsSiBini N + PIP + reverse bias PN JunctionP + NN ++ jew N + P PN JunctionHarmonicsLowStrongRuggedness Iva Iva DaqsTinyTinyApplicationOscillator, AmplifierOscillatorIMPATT Diode KaratteristiċiIl-karatteristiċi tad-dijodu IMPATT jinkludu dan li ġej. valanga kif wel Bħala ħin ta 'transitu. Meta mqabbla ma' diodes Gunn, dawn jipprovdu qawwa o / p għolja u storbju wkoll, hekk użat f'riċevituri għal oxxillaturi lokali. Id-differenza tal-fażi bejn il-kurrent u l-vultaġġ hija ta '20 grad. Hawnhekk id-dewmien tal-fażi b'90 grad huwa prinċipalment minħabba l-effett ta 'valanga filwaqt li l-angolu li jifdal huwa minħabba l-ħin ta' transitu. Dawn jintużaw prinċipalment fejn il-qawwa għolja tal-ħruġ hija meħtieġa bħal oxxillaturi u amplifikaturi Il-qawwa tal-ħruġ ipprovduta minn dan id-dijodu hija fil-medda ta 'millimetru -frekwenza tal-mewġa. F’inqas frekwenzi, il-qawwa tal-ħruġ hija proporzjonalment inversa għall-frekwenzi filwaqt li, fi frekwenzi għoljin, hija proporzjonali inversament għall-kwadru tal-frekwenza. Vantaġġi Il-vantaġġi tad-dijodu IMPATT jinkludu dan li ġej. Id-daqs tiegħu huwa żgħir. Dawn huma ekonomiċi. F'temperatura għolja, tagħti tħaddim affidabbli Meta mqabbel ma 'dijodi oħra, tinkludi kapaċitajiet ta' enerġija għolja. Kull meta jintuża bħala amplifikatur, allura jaħdem bħal apparat ta 'medda dejqa. Dawn id-dijodi jintużaw bħala ġeneraturi tal-majkrowejv eċċellenti. Għas-sistema ta 'trasmissjoni tal-majkrowejv, dan id-dijodu jista' jiġġenera sinjal li jġorr. Żvantaġġi L-iżvantaġġi tad-dijodu IMPATT jinkludu is-segwenti.Jagħti inqas firxa ta 'rfinar.Jagħti sensittività għolja għal diversi kundizzjonijiet operattivi.Fir-reġjun tal-valanga, ir-rata ta' ġenerazzjoni ta 'par ta' toqob ta 'elettroni tista' tikkawża ġenerazzjoni ta 'storbju għoli. Għal kundizzjonijiet operattivi, tirreaġixxi. Jekk kura xierqa ma tittieħedx allura jista 'jiġrilha l-ħsara minħabba r-reattanza elettronika enormi. Meta mqabbel ma' TRAPATT, tipprovdi inqas effiċjenza Il-firxa ta 'l-irfinar tad-dijodu IMPATT mhix tajba bħad-dijodu Gunn. Tiġġenera storbju falz permezz ta' meded ogħla meta mqabbla ma 'Gunn & klystron diodes .ApplikazzjonijietL-applikazzjonijiet tad-dijodu IMPATT jinkludu dan li ġej. Dawn it-tipi ta ’dijodi jintużaw bħal oxxillaturi tal-majkrowejv fi ħdan oxxillaturi tal-ħruġ modulati & ġeneraturi tal-majkrowejv. Dawn jintużaw f’radars ta’ mewġ kontinwu, kontromiżuri elettroniċi & links tal-majkrowejv. Dawn jintużaw għal amplifikazzjoni permezz ta ’reżistenza negattiva. .Dawn id-dijodi jintużaw f'amplifikaturi parametriċi, ossillaturi tal-majkrowejv, ġeneraturi tal-majkrowejv. U użat ukoll fi trasmettituri tat-telekomunikazzjoni, sistemi ta ’allarm u riċevituri ta’ intrużjoni.Modulat Output OscillatorCW Doppler Radar TransmitterMicrowave GeneratorTransmitters of FM TelecommunicationReceiver LOIntrusion Alarm NetworkParametric AmplifierMela, dan huwa kollox dwar ħarsa ġenerali tad-dijodu IMPATT, kostruzzjoni, xogħol, differenzi u l-applikazzjonijiet tiegħu. Dawn l-apparati semikondutturi jintużaw biex jiġġeneraw sinjali tal-majkrowejv ta 'qawwa għolja f'firxa ta' frekwenzi ta '3 GHz sa 100 GHz. Dawn id-dijodi huma applikabbli għal inqas allarmi tal-enerġija u sistemi tar-radar.

Ħalli messaġġ 

Lista messaġġ