Çfarë është dioda IMPATT: Ndërtimi dhe funksionimi i saj

Koncepti i diodës IMPATT u shpik në fakt në vitin 1954 nga William Shockley. Pra, ai zgjeroi idenë për të prodhuar një rezistencë negative me ndihmën e një mekanizmi si vonesa në kohë tranziti. Ai propozoi teknikën e injektimit për transportuesit e ngarkesës brenda një kryqëzimi PN është paragjykues dhe publikoi mendimin e tij në Gazetën Teknike të Sistemeve të Bell në 1954 dhe titullohet me emrin "Rezistenca negative që ndodh nga koha e tranzitit brenda diodave gjysmëpërçuese. Për më tepër, propozimi nuk ishte u zgjat deri në vitin 1958 pasi Bell Laboratories zbatoi strukturën e tij të diodës P+ NI N+ dhe pas kësaj, quhet diodë e lexuar. Pas kësaj në vitin 1958, u botua një revistë teknike me titullin "një diodë e propozuar e rezistencës negative me frekuencë të lartë". Në vitin 1965 u bë dioda e parë praktike dhe u vëzhgua lëkundjet e para. Dioda e cila përdoret për këtë demonstrim është ndërtuar përmes silikonit me një strukturë P+ N. Më vonë, operacioni i diodës Read u verifikua dhe pas kësaj, një diodë PIN u demonstrua në vitin 1966 për të punuar. Çfarë është dioda IMPATT? Forma e plotë e diodës IMPATT është koha e kalimit të ortekëve të jonizimit IMPatt. Kjo është një diodë jashtëzakonisht e fuqishme e përdorur në aplikimet me mikrovalë. Në përgjithësi, përdoret si përforcues dhe oshilator në frekuencat e mikrovalëve. Gama e frekuencës së funksionimit të diodës IMPATT varion nga 3 - 100 GHz. Në përgjithësi, kjo diodë gjeneron karakteristika të rezistencës negative kështu që punon si një oshilator në frekuencat e mikrovalës për gjenerimin e sinjaleve. Kjo është kryesisht për shkak të efektit të kohës së tranzitit dhe ndikimit të ortekut të jonizimit. Klasifikimi i diodave IMPATT mund të bëhet me dy lloje, domethënë me një lëvizje të vetme dhe me domethënie të dyfishtë. Pajisjet e vetme të zhvendosjes janë P+NN+, P+NIN+, N+PIP+, N+PP+. Kur marrim parasysh pajisjen P+NN+, kryqëzimi P+N është i lidhur në njëanshmëri të kundërt, atëherë shkakton një prishje të ortekut që shkakton rajonin e P+ për të injektuar në NN+ me një shpejtësi të ngopjes. Por vrimat e injektuara nga rajoni i NN+ nuk lëvizin, gjë që quhet pajisje me drift të vetëm. Shembulli më i mirë i pajisjeve me lëvizje të dyfishtë është P+PNN+. Në këtë lloj pajisjeje, sa herë që kryqëzimi PN është i njëanshëm pranë një prishjeje orteku, atëherë zhvendosja e elektroneve mund të bëhet përmes rajonit NN+ ndërsa vrimat lëvizin nëpër rajonin PP+ i cili njihet si pajisje të dyfishta të zhvendosjes. dioda IMPATT përfshinë sa vijon. Frekuenca e funksionimit varion nga 3GHz në 100GH Parimi i punës i diodës IMPATT është shumëzimi i ortekut Fuqia e daljes është 1w CW & mbi 400watt e pulsuar Efikasiteti është 3% CW & 60% impuls nën 1 GHz Më e fuqishme në krahasim me diodën GUNN Shifra e zhurmës është Ndërtimi dhe punimi i diodës IMPATT Ndërtimi i diodës IMPATT është treguar më poshtë. Kjo diodë përfshin katër rajone si P+-NI-N+. Struktura e diodës PIN dhe IMPATT është e njëjtë, por funksionon në një gradient jashtëzakonisht të lartë të tensionit prej rreth 400KV/cm për të gjeneruar një rrymë orteku. Zakonisht, materiale të ndryshme si Si, GaAs, InP, ose Ge përdoren kryesisht për ndërtimin e tij. Ndërtimi i Diodës IMPATT Në krahasim me një diodë normale, kjo diodë përdor një strukturë disi të ndryshme sepse; një diodë normale do të prishet në një gjendje orteku. Ndërsa sasia e madhe e gjenerimit aktual shkakton prodhimin e nxehtësisë brenda tij. Pra, në frekuencat e mikrovalëve, devijimi në strukturë përdoret kryesisht për të gjeneruar sinjale RF. Në përgjithësi, kjo diodë përdoret në gjeneratorët me mikrovalë. Këtu, një furnizim DC i jepet diodës IMPATT për të gjeneruar një dalje që lëkundet pasi të përdoret një qark i përshtatur i përshtatshëm brenda qarkut. Dalja e qarkut IMPATT është e qëndrueshme dhe relativisht e lartë në krahasim me diodat e tjera të mikrovalës. Por gjithashtu prodhon një gamë të lartë të zhurmës fazore, që do të thotë se përdoret në transmetues të thjeshtë më shpesh sesa oshilatorët lokalë brenda marrësve kudo që performanca e zhurmës fazore është normalisht më e rëndësishme. Kjo diodë punon me tension mjaft të lartë si 70 volt ose më lart. Kjo diodë mund të kufizojë aplikimet përmes zhurmës fazore. Megjithatë, këto dioda janë kryesisht alternativa tërheqëse për diodat me mikrovalë për disa rajone. Qarku i diodës IMPATT Aplikimi i diodës IMPATT është paraqitur më poshtë. Në përgjithësi, kjo lloj diode përdoret kryesisht në frekuenca mbi 3 GHz. Vihet re se sa herë që një qark i akorduar jepet me një tension në rajonin e tensionit të prishjes drejt IMPATT atëherë do të ndodhë lëkundje. Krahasuar me diodat e tjera, kjo diodë përdor rezistencë negative dhe kjo diodë është e aftë të gjenerojë një gamë të lartë të fuqi zakonisht dhjetë vat ose më lart bazuar në pajisjen. Funksionimi i kësaj diode mund të bëhet nga një furnizim duke përdorur një rezistencë kufizuese të rrymës. Vlera e kësaj kufizon rrjedhën e rrymës në vlerën e nevojshme. Rryma furnizohet në të gjithë një mbytës RF për të ndarë DC nga sinjali RF. Qarku i Diodës IMPATTDioda e mikrovalës IMPATT është e rregulluar përtej qarkut të akorduar, por normalisht kjo diodë mund të vendoset brenda një zgavre të valëzuesit që jep qarkun e nevojshëm të sintonizuar. Kur të jepet furnizimi me tension atëherë qarku do të lëkundet. Pengesa kryesore e diodës IMPATT është funksionimi i saj sepse gjeneron një gamë të lartë të zhurmës fazore për shkak të mekanizmit të prishjes së ortekut. Këto pajisje përdorin teknologjinë Gallium Arsenide (GaAs) e cila është shumë më mirë në krahasim me Silicon. Kjo rezulton nga koeficientët shumë më të shpejtë të jonizimit për bartësit e ngarkesës. Diferenca midis IMPATT dhe Trapatt Diode Dallimi kryesor midis diodës IMPATT dhe Trapatt bazuar në specifikime të ndryshme është diskutuar më poshtë. Specifikimet % në modalitetin pulsues dhe 0.5% në modalitetin CW pulsues është 100 – 1 %Fuqia dalëse10Watt(CW) 1Watt(Pulsed)Mbi 10 Watt Zhurma Figura60 dB3 dB Gjysmëpërçuesit bazëSi, InP, Ge, GaAsRiversi+P+PNJ, GaAsSi+P+N Karakteristikat e diodës IMPATT përfshijnë sa vijon. Vepron në gjendje të njëanshme të kundërt. Materialet e përdorura për prodhimin e këtyre diodave janë gjenerime InP, Si & GaAs. ortek si wel l si koha e tranzitit. Krahasuar me diodat Gunn, këto ofrojnë fuqi të lartë o/p dhe zhurmë gjithashtu, kështu që përdoren në marrës për oshilatorë lokalë. Diferenca e fazës midis rrymës dhe tensionit është 20 gradë. Këtu vonesa e fazës me 90 gradë është kryesisht për shkak të efektit të ortekut, ndërsa këndi i mbetur është për shkak të kohës së tranzitit. Këto përdoren kryesisht kur fuqia e lartë dalëse është e nevojshme si oshilatorët dhe përforcuesit Fuqia dalëse e siguruar nga kjo diodë është në rangun e milimetrit -frekuenca e valës. Në më pak frekuenca, fuqia dalëse është anasjelltas proporcionale me frekuencat, ndërsa, në frekuenca të larta, është në përpjesëtim të kundërt me katrorin e frekuencës. Përparësitë Përparësitë e diodës IMPATT përfshijnë sa vijon. Ai jep një gamë të lartë operimi. Madhësia e tij është e vogël. Këto janë ekonomike. Në temperaturë të lartë, jep funksionim të besueshëmKrahasuar me diodat e tjera, përfshin aftësi të larta të energjisë. Sa herë që përdoret si përforcues, atëherë funksionon si një pajisje me brez të ngushtë. Këto dioda përdoren si gjeneratorë të shkëlqyeshëm të mikrovalëve. Për sistemin e transmetimit të mikrovalëve, kjo diodë mund të gjenerojë një sinjal bartës. Disavantazhet Disavantazhet e diodës IMPATT përfshijnë në vijim. Ajo jep një gamë më të vogël akordimi. Ajo jep ndjeshmëri të lartë ndaj kushteve të ndryshme të funksionimit. Në rajonin e ortekut, shkalla e gjenerimit të çifteve të vrimave elektronike mund të shkaktojë një gjenerim të lartë të zhurmës. Për kushtet operacionale, është i përgjegjshëm. Nëse kujdesi i duhur nuk merret atëherë mund të dëmtohet për shkak të reaktancës së madhe elektronike. Krahasuar me TRAPATT, ajo siguron më pak efikasitet Gama e akordimit të diodës IMPATT nuk është e mirë si dioda Gunn. Ajo gjeneron zhurmë të rreme përmes rrezeve më të larta në krahasim me diodat Gunn & klystron Aplikimet Aplikimet e diodës IMPATT përfshijnë sa vijon. Këto lloje të diodave përdoren si oshilatorë mikrovalë brenda oshilatorëve të moduluar të prodhimit dhe gjeneratorëve të mikrovalëve. Këto përdoren në radarët me valë të vazhdueshme, kundërmasa elektronike dhe lidhjet me mikrovalë. Këto përdoren për përforcim përmes rezistencës negative .Këto dioda përdoren në amplifikatorët parametrikë, oshilatorët e mikrovalëve, gjeneratorët e mikrovalëve. Dhe gjithashtu përdoret në transmetuesit e telekomunikacionit, sistemet dhe marrësit e alarmit ndërhyrës. Oscillator i daljes së moduluar CW Doppler Radar Transmetues Mikrovalë Gjenerues Transmetues të FM TelecommunicationReceiver LOIntrusion Alarm NetworkParametric AmplifierThish, kjo ka të bëjë me një përmbledhje të përgjithshëm të aplikacioneve të tij, IMPAT Këto pajisje gjysmëpërçuese përdoren për gjenerimin e sinjaleve me mikrovalë me fuqi të lartë në një gamë frekuencash nga 3 GHz deri në 100 GHz. Këto dioda janë të zbatueshme për më pak alarme energjie dhe sisteme radarësh.

Lini një mesazh 

Lista mesazh