Je! IMPATT Diode ni nini: Ujenzi na Kufanya Kazi

Dhana ya diode ya IMPATT kweli ilibuniwa mnamo 1954 na William Shockley. Kwa hivyo, alipanua wazo la kutengeneza upinzani hasi kwa msaada wa utaratibu kama ucheleweshaji wa wakati wa kusafiri. Alipendekeza mbinu ya sindano kwa wabebaji wa malipo ndani ya makutano ya PN ni ya upendeleo mbele na kuchapisha mawazo yake katika Jarida la Ufundi la Bell Systems mnamo 1954 na jina lake "Upinzani Hasi Unaotokea Kutoka kwa Wakati wa Usafirishaji ndani ya Semiconductor Diode. Zaidi ya hayo, pendekezo halikuwa iliongezwa hadi 1958 wakati Maabara za Bell zilitekeleza muundo wa diode ya P + NI N + na baada ya hapo, inaitwa Soma diode. Baada ya hapo mnamo mwaka wa 1958, jarida la kiufundi lilichapishwa na jina la kichwa "njia inayopendekezwa ya kiwango cha juu cha kupinga," Mnamo mwaka wa 1965, diode ya kwanza ya vitendo ilitengenezwa na kuzingatiwa mara ya kwanza. Diode ambayo hutumiwa kwa maonyesho haya ilijengwa kupitia silicon na muundo wa P + N. Baadaye, operesheni ya kusoma diode ilithibitishwa na baada ya hapo, diode ya PIN ilionyeshwa mwaka wa 1966 kufanya kazi. Aina kamili ya diode ya IMPATT ni IMPatt ionization Banguko Transit-Time. Hii ni diode yenye nguvu sana inayotumiwa katika matumizi ya microwave. Kwa ujumla, hutumiwa kama kipaza sauti na oscillator kwenye masafa ya microwave. Masafa ya uendeshaji wa diode ya IMPATT ni kati ya 3 - 100 GHz. Hii ni kwa sababu ya athari ya wakati wa kupita na athari ya athari ya mwinuko wa ioni. Uainishaji wa diode za IMPATT zinaweza kufanywa na aina mbili ambazo ni drift moja na drift mara mbili. Vifaa vya drift moja ni P + NN +, P + NIN +, N + PIP +, N + PP +. Tunapofikiria kifaa cha P + NN, makutano ya P + N yameunganishwa kwa upendeleo wa nyuma kisha husababisha kuvunjika kwa Banguko ambayo inasababisha mkoa wa P + kuingiza ndani ya NN + na kasi ya kueneza. Lakini mashimo yaliyoingizwa kutoka mkoa wa NN + hayatelemeshi ambayo huitwa vifaa vya kuteleza moja. Mfano bora wa vifaa vya kuteleza mara mbili ni P + PNN +. Katika aina hii ya kifaa, wakati wowote makutano ya PN yanapendelea karibu na kuvunjika kwa anguko, basi drift ya elektroni inaweza kufanywa kupitia mkoa wa NN + wakati mashimo hupita kupitia mkoa wa PP + ambao unajulikana kama vifaa vya kuteleza mara mbili. diode ya IMPATT ni pamoja na yafuatayo. Masafa ya kufanya kazi ya 3GHz hadi 100GH Kanuni ya kufanya kazi ya diode ya IMPAT ni kuzidisha kwa Banguko Nguvu ya pato ni 1W CW & juu ya 400watt pulsed Ufanisi ni 3% CW & 60% imepigwa chini ya 1GHz Nguvu zaidi ikilinganishwa na diode ya GUNN Takwimu ya kelele ni Ujenzi wa diode ya IMPATT imeonyeshwa hapa chini. Diode hii inajumuisha mikoa minne kama P + -NI-N +. Muundo wa diode ya PIN na IMPATT ni sawa, lakini inafanya kazi kwa gradient ya kiwango cha juu sana cha takriban 400KV / cm ili kutoa sasa ya Banguko. Kawaida, vifaa anuwai kama Si, GaAs, InP, au Ge hutumiwa kwa ujenzi wake. Ujenzi wa Diode ya IMPATT Ikilinganishwa na diode ya kawaida, diode hii hutumia muundo tofauti kwa sababu; diode ya kawaida itavunjika katika hali ya Banguko. Kwa kuwa idadi kubwa ya kizazi cha sasa husababisha kizazi cha joto ndani yake. Kwa hivyo katika masafa ya microwave, kupotoka kwa muundo hutumika sana kutengeneza ishara za RF. Kwa ujumla, diode hii hutumiwa katika jenereta za microwave. Hapa, usambazaji wa DC umepewa diode ya IMPATT ili kutoa pato ambayo hutengana mara tu mzunguko unaofaa unatumiwa ndani ya mzunguko.Pato la mzunguko wa IMPATT ni sawa na kwa hali ya juu ikilinganishwa na diode zingine za microwave. Lakini pia hutoa kiwango cha juu cha kelele ya awamu, ambayo inamaanisha kuwa inatumiwa kwa vipeperushi rahisi zaidi kuliko oscillators za ndani ndani ya vipokezi popote utendaji wa kelele ya awamu kawaida ni muhimu zaidi. Diode hii inaweza kupunguza matumizi kupitia kelele ya awamu. Walakini, diode hizi ni njia mbadala za kuvutia za diode za microwave kwa mikoa kadhaa. Kwa ujumla, aina hii ya diode hutumiwa haswa kwa masafa ya juu ya 70 GHz. Inagunduliwa kuwa wakati wowote mzunguko uliyopangwa unapewa na voltage katika eneo la voltage ya kuvunjika kuelekea IMPATT basi oscillation itatokea.Kwa kulinganisha na diode zingine, diode hii hutumia upinzani hasi na diode hii ina uwezo wa kuzalisha anuwai kubwa nguvu kawaida ya watts kumi au hapo juu kulingana na kifaa. Uendeshaji wa diode hii inaweza kufanywa kutoka kwa usambazaji kwa kutumia kinzani ya sasa ya kizuizi. Thamani ya hii inazuia mtiririko wa sasa kwa thamani inayohitajika. Ya sasa hutolewa wakati wa choke ya RF kutenganisha DC kutoka kwa ishara ya RF. Njia ya microwave ya IMPATT imepangwa zaidi ya mzunguko uliowekwa lakini kwa kawaida diode hii inaweza kupangwa ndani ya patupu ya mawimbi ambayo hutoa mzunguko unaofaa wa kupangwa. Usambazaji wa voltage unapopewa basi mzunguko utabadilika.Uvumbuzi kuu wa diode ya IMPATT ni operesheni yake kwa sababu inazalisha kelele nyingi za awamu kwa sababu ya utaratibu wa kuvunjika kwa Banguko. Vifaa hivi hutumia teknolojia ya Gallium Arsenide (GaAs) ambayo ni bora zaidi ikilinganishwa na Silicon. Hii hutokana na mgawo wa haraka sana wa ionization kwa wabebaji wa kuchaji.Tofauti kati ya IMPATT na Trapatt DiodeTofauti kuu kati ya diode ya IMPATT na Trapatt kulingana na uainishaji tofauti imejadiliwa hapa chini. % katika hali ya kusukumwa & 0.5% katika hali ya CW iliyosukuma ni 100 - 1% Nguvu ya Pato 10Watt (CW) 1Watt (Iliyotikiswa) Juu ya WattNoise 10. Kielelezo60 dB3 dBBasic semiconductorsSi, InP, Ge, GaAsSiConstructionN + PIP + reverse upendeleo PN JunctionP + NN ++ au N + N ++ PN JunctionHarmonicsLowStrongRuggednessYesYesSizeTinyTinyApplicationOscillator, AmplifierOscillatorIMPATT Diode Tabia za sifa za diode ya IMPATT ni pamoja na zifuatazo.Inafanya kazi katika hali ya upendeleo wa nyumaVifaa vinavyotumiwa kutengeneza diode hizi ni InP, Si & GaAs. Banguko kama wel l kama wakati wa kusafiri.Ikilinganishwa na diode za Gunn, hizi hutoa nguvu ya juu ya o / p na kelele pia, kwa hivyo hutumiwa kwa wapokeaji wa oscillators wa ndani. Tofauti ya awamu kati ya sasa na voltage ni digrii 20. Ucheleweshaji wa awamu na digrii 90 haswa ni kwa sababu ya athari ya Banguko wakati pembe iliyobaki ni kwa sababu ya wakati wa kusafiri. Hizi hutumiwa haswa ambapo nguvu kubwa ya pato ni muhimu kama oscillators & amp; amplifiers Nguvu ya pato iliyotolewa na diode hii iko katika milimita moja masafa machache, nguvu ya pato ni sawa na masafa wakati, kwa masafa ya juu, ni sawa na mraba wa masafa. Ukubwa wake ni mdogo. Hizi ni za kiuchumi. Kwa joto la juu, hutoa operesheni ya kuaminika Kama ikilinganishwa na diode zingine, inajumuisha uwezo mkubwa wa nguvu. Wakati wowote inatumiwa kama kipaza sauti, basi inafanya kazi kama kifaa nyembamba cha bendi. Hizi diode hutumiwa kama jenereta bora za microwave.Kwa mfumo wa usambazaji wa microwave, diode hii inaweza kutoa ishara ya kubeba. Hasara Ubaya wa diode ya IMPATT ni pamoja ifuatayo.Inatoa anuwai ya kuweka chini.Inatoa unyeti mkubwa kwa hali anuwai ya utendaji.Katika mkoa wa Banguko, kiwango cha kizazi cha jozi la elektroni kinaweza kusababisha kizazi kikubwa cha kelele.Kwa hali ya utendaji, ni msikivu. haichukuliwi basi inaweza kuharibika kwa sababu ya athari kubwa ya kielektroniki.Kwa ikilinganishwa na TRAPATT, inatoa ufanisi kidogoManeno ya kuweka diode ya IMPATT sio nzuri kama diode ya Gunn.Inazalisha kelele za uwongo kupitia safu za juu ikilinganishwa na diode za Gunn & klystron. Maombi Maombi ya diode ya IMPATT ni pamoja na zifuatazo. Aina hizi za diode hutumiwa kama oscillators ya microwave ndani ya oscillators ya pato la moduli na jenereta za microwave. Hizi hutumiwa katika rada zinazoendelea za mawimbi, vipinga vya elektroniki na viungo vya microwave. Hizi hutumiwa kukuza kupitia upinzani hasi. Diode hizi hutumiwa katika amplifiers za parametric, oscillators ya microwave, jenereta za microwave. Na pia hutumiwa katika vipeperushi vya mawasiliano ya simu, mifumo ya kengele ya kuingilia na wapokeaji. Pato la Moduli OscillatorCW Doppler Rada ya Kusambaza Vifaa hivi vya semiconductor hutumiwa kwa kutengeneza ishara za nguvu za microwave kwenye 3 GHz hadi 100 GHz masafa kadhaa. Diode hizi zinatumika kwa kengele chache za nguvu na mifumo ya rada.

Acha ujumbe 

Orodha ujumbe