Што е IMPATT диода: Конструкција и нејзината работа

Концептот на диода ИМПАТ е всушност измислен во 1954 година од Вилијам Шокли. Така, тој ја прошири идејата за производство на негативен отпор со помош на механизам како транзитно временско доцнење. Тој ја предложи техниката на вбризгување за носачи на полнеж во PN-спој е нанапред пристрасна и ја објави својата мисла во Техничкото списание на Bell Systems во 1954 година и насловено со името „Негативен отпор што се јавува од времето на транзит во полупроводнички диоди. Понатаму, предлогот не беше продолжен до 1958 година, бидејќи Bell Laboratories ја имплементираше неговата структура на диоди P+ NI N+, а потоа се вика Читање диода. Потоа, во 1958 година, беше објавено техничко списание со наслов „предложена диода со висока фреквенција, негативен отпор“. Во 1965 година беше направена првата практична диода и беа забележани првите осцилации. Диодата што се користи за оваа демонстрација е конструирана преку силикон со P+ N структура. Подоцна, операцијата за читање диоди беше потврдена, а потоа беше прикажана ПИН диода во 1966 година за да работи. Што е IMPATT диода? Целосната форма на IMPATT диодата е IMPatt јонизација Лавина транзит-време. Ова е екстремно висока моќна диода што се користи во микробранови апликации. Општо земено, се користи како засилувач и осцилатор на микробранови фреквенции. Работниот фреквентен опсег на IMPATT диодата се движи од 3 - 100 GHz. Општо земено, оваа диода генерира карактеристики на негативен отпор, па работи како осцилатор на микробранови фреквенции за генерирање сигнали. Ова главно се должи на времето на транзит и ефектот на лавина од јонизација. Класификацијата на IMPATT диодите може да се направи по два вида и тоа поединечно и двојно нанос. Уредите за единечни дрифт се P+NN+, P+NIN+, N+PIP+, N+PP+. Кога ќе го земеме предвид уредот P+NN+, P+N спојот е поврзан во обратна пристрасност, тогаш предизвикува дефект на лавина што предизвикува регионот на P+ да се инјектира во NN+ со брзина на сатурација. Но, дупките вбризгувани од регионот на NN+ не се оддалечуваат, што се нарекува уреди со единечни дрифт. Најдобар пример за уреди со двојно дрифт е P+PNN+. Во овој вид на уред, секогаш кога PN-спојката е пристрасна близу до дефект на лавина, тогаш поместувањето на електроните може да се направи преку регионот NN+, додека дупките се префрлаат низ регионот ПП+, познат како уреди со двојно наносење. IMPATT диодата го вклучува следново. Работната фреквенција се движи од 3GHz до 100GH. Принципот на работа на IMPATT диодата е множење на лавина. 1dbИМПАТТ Конструкција и работа на диоди Изградбата на диодата ИМПАТТ е прикажана подолу. Оваа диода вклучува четири региони како P+-NI-N+. Структурата и на PIN диодата и на IMPATT е иста, но работи на екстремно висок напонски градиент од приближно 400KV/cm за да генерира лавина струја. Обично, различни материјали како што се Si, GaAs, InP или Ge главно се користат за неговата изградба. Конструкција на диоди IMPATT Во споредба со нормалната диода, оваа диода користи малку поинаква структура бидејќи; нормална диода ќе се расипе во состојба на лавина. Бидејќи огромното количество на сегашното производство предизвикува создавање топлина во него. Значи, на фреквенциите на микробрановите, отстапувањето во структурата главно се користи за генерирање RF сигнали. Општо земено, оваа диода се користи во микробранови генератори. Тука, на ИМПАТТ -диодата му се дава напојување со DC за да генерира излез што осцилира откако ќе се користи соодветно подесено коло во колото. Излезот на колото ИМПАТТ е конзистентен и релативно висок во споредба со другите микробранови диоди. Но, исто така, произведува висок опсег на фазен шум, што значи дека се користи кај едноставни предаватели почесто од локалните осцилатори во приемниците каде што перформансите на фазната бучава обично се позначајни. Оваа диода работи со прилично висок напон како 70 волти или повеќе. Оваа диода може да ги ограничи апликациите преку фазен шум. Како и да е, овие диоди се главно атрактивни алтернативи за микробранови диоди за неколку региони. ИМПАТТ диодно коло Примена на димката ИМПАТТ е прикажана подолу. Општо земено, овој вид диоди главно се користи на фреквенции над 3 GHz. Забележано е дека секогаш кога се дава дотерано коло со напон во пределот на пробивниот напон кон IMPATT тогаш ќе се појави осцилација. Во споредба со другите диоди, оваа диода користи негативен отпор и оваа диода е способна да генерира голем опсег на моќност обично десет вати или повеќе врз основа на уредот. Работата на оваа диода може да се направи од напојување користејќи отпорник за ограничување на струјата. Вредноста на ова го ограничува протокот на струја до потребната вредност. Струјата се испорачува низ RF задави за да се оддели DC од RF сигналот. Коло на диоди IMPATT Микробрановата диода IMPATT е поставена надвор од дотераното коло, но вообичаено оваа диода може да биде распоредена во празнина на брановоди што го дава потребното дотерано коло. Кога ќе се даде напојување, тогаш колото ќе се заниша. Главниот недостаток на IMPATT диодата е неговата работа бидејќи генерира голем опсег на фазна бучава поради механизмот на распаѓање на лавина. Овие уреди користат технологија Галиум Арсенид (GaAs) што е многу подобра во споредба со Силициум. Ова произлегува од многу побрзите коефициенти на јонизација за носители на полнење. Разликата помеѓу IMPATT и Trapatt Diode Главната разлика помеѓу IMPATT и Trapatt диодата врз основа на различни спецификации е дискутирана подолу. % во пулсен режим и 0.5% во CW Пулсираниот режим е 100 - 1% Излезна моќност 10Watt (CW) 1Watt (Pulsed) Над 10 Watt Шум на бучава 60 dB3 dBОсновни полупроводнициSi, InP, Ge, GaAsSiConstructionN+ PIP+ обратна пристрасност PN Junction++ NN+ PN JunctionHarmonicsLowStrongRuggednessYesYesSinyTinyTinyApplicationOscillator, AmplifierOscillatorIMPATT Диоди Карактеристики Карактеристиките на диодата IMPATT го вклучуваат следново. Работи во обратна пристрасна состојбаМатеријалите што се користат за производство на овие диоди се InP, Si & GaAs лавина исто така l како транзитно време. Во споредба со Gunn диодите, тие обезбедуваат висока моќност и бучава, исто така, така што се користат во приемниците за локални осцилатори. Фазната разлика помеѓу струјата и напонот е 20 степени. Тука фазното одложување со 90 степени е главно поради лавинскиот ефект, додека преостанатиот агол е поради времето на транзит. Овие главно се користат таму каде што е потребна висока излезна моќност како осцилатори и засилувачи Излезната моќност обезбедена од оваа диода е во опсег од милиметар - бранова фреквенција. На помалку фреквенции, излезната моќност е обратно пропорционална на фреквенциите додека, на високи фреквенции, е обратно пропорционална на квадратот на фреквенцијата. Предности Предностите на IMPATT диодата го вклучуваат следново. Таа дава висок работен опсег. Неговата големина е мала. Тие се економични. При висока температура, дава сигурна работа, во споредба со другите диоди, вклучува можности со голема моќност. Секогаш кога се користи како засилувач, тогаш работи како уред со тесен опсег. Овие диоди се користат како одлични микробранови генератори. За системот за пренос на микробранови, оваа диода може да генерира носител сигнал. Недостатоци Недостатоците на IMPATT диодата вклучуваат Дава помал опсег на подесување. Дава висока чувствителност на различни работни услови. Во регионот на лавина, стапката на генерирање на парови електрони-дупки може да предизвика генерирање висок шум. За работни услови, тој реагира. Доколку соодветна грижа не се зема, тогаш може да се оштети поради огромната електронска реактанса. Во споредба со TRAPATT, таа обезбедува помала ефикасност. Апликации Примените на IMPATT диодата го вклучуваат следново. Овие типови на диоди се користат како микробранови осцилатори во модулирани излезни осцилатори и микробранови генератори. Тие се користат во радари со континуирани бранови, електронски контрамерки и микробранови врски. Тие се користат за засилување преку негативен отпор .Овие диоди се користат во параметарски засилувачи, микробранови осцилатори, микробранови генератори. И, исто така, се користи во телекомуникациски предаватели, натрапнички алармни системи и приемници. Модулиран излезен осцилатор CW Доплер радарски предавателМикробранови генератори Трансмитери на FM ТелекомуникацијаReceiver LOIntrusion Alarm NetworkParametric AmplifierThus, this is all to an overode, Овие полупроводнички уреди се користат за генерирање на микробранови сигнали со висока моќност на опсег на фреквенции од 3 GHz до 100 GHz. Овие диоди се применливи за помалку аларми за напојување и радарски системи.

Остави порака 

Список со пораки