Alates voolu laienemisest pooljuhtseadmete teooria teadlased on mõelnud, kas on võimalik valmistada kahe otsa negatiivse takistuse seade. 1958. aastal näitas WT-loe laviinidioodi kontseptsiooni. Turul on saadaval erinevat tüüpi dioodid, mida kasutatakse mikrolaineahjus ja RF on liigitatud erinevat tüüpi, nimelt Varactor, pin, step recovery, mikser, detektor, tunneli ja laviini transiidi aja seadmed nagu Impatt diood, Trapatt diood ja Baritti dioodid. Sellest on selgunud, et diood võib mikrolainesagedustel tekitada negatiivse takistuse. See saavutatakse kandejõu ionisatsiooni ja triivi abil vastupidise kallutatud pooljuhi piirkonna suure väljavõimsuse piirkonnas. Sellest kontseptsioonist lähtudes annab see artikkel ülevaate impati ja Trapatti dioodi ning Baritti dioodi erinevusest.
Impati ja Trapati dioodi ning Baritti dioodi erinevus
Impati ja Trapatti dioodi ning Baritti dioodi erinevust käsitletakse allpool.
MÕJU diood
IMPATT-diood on ühte tüüpi suure võimsusega pooljuhtide elektriline komponent, mida kasutatakse kõrgsageduslikes mikrolaineahjus elektroonilistes seadmetes. Need dioodid sisaldavad negatiivset takistust, mis on kasutatakse ostsillaatoritena nii võimendite kui ka mikrolainete tootmiseks. IMPATT-dioodid võivad töötada sagedustel vahemikus umbes 3 GHz kuni 100 GHz või rohkem. Selle dioodi peamine eelis on nende suur võimsus. Rakendused Mõju Ioniseerimine Laviini transiidi aja dioodid hõlmavad peamiselt väikese võimsusega radarisüsteeme, lähedushäireid jne. Selle dioodi kasutamise peamine puudus on faasimüra tase, kui need tekivad. Need tulemused tulenevad laviiniprotsessi statistilisest olemusest.
Löögidiood
IMPATT-dioodi struktuur sarnaneb a-ga tavaline PIN-diood või Schottky dioodi põhijooned, kuid toimimine ja teooria on väga erinevad. Diood kasutab laviinijaotust, mis on ühendatud laadimiskandjate transiidiaegadega, et hõlbustada negatiivse takistuse piirkonna pakkumist ja seejärel ostsillaatorina. Kuna laviini lagunemise olemus on väga lärmakas, on IMPATT-dioodi moodustatud signaalidel kõrge faasimüra.
TRAPATT-diood
Termin TRAPATT tähistab “kinnijäänud plasmalaviini käivitatud transiidirežiimi”. See on kõrge kasuteguriga mikrolainegeneraator, mis on võimeline töötama arvukalt sajast MHz kuni mitme GHz. TRAPATT-diood kuulub IMPATT-dioodi sarnasesse põhiperekonda. Kuid TRAPATT-dioodil on mitmeid eeliseid ja ka mitmeid rakendusi. Põhimõtteliselt kasutatakse seda dioodi tavaliselt mikrolaine ostsillaatorina, kuid selle eeliseks on parem efektiivsuse tase, tavaliselt võib alalisvoolu ja RF signaali muutmise efektiivsus olla vahemikus 20 kuni 60%.
Trapati diood
Tavaliselt koosneb dioodi ehitus p + n n + -st, mida kasutatakse suure võimsustaseme korral, ja n + p p + konstruktsioon on parem. Funktsiooni jaoks Lõksus olnud plasmalaviin vallandas transiidi Või lülitatakse TRAPATT sisse vooluimpulsi abil, mis juurutab elektrivälja, et jõuda olulise väärtuseni laviini korrutamise korral. Sel hetkel nurjub väli toodetud plasma tõttu lähedal.
Aukude ja elektronide jagunemist ja voogu juhib väga väike ala. See näitab peaaegu, et nad on „kinni jäänud” kiirusega, mis on väiksem kui küllastuskiirus. Pärast plasma suurenemist kogu aktiivses piirkonnas hakkavad elektronid ja augud triivima pöördklemmidele ja seejärel hakkab elektriväli uuesti tõusma.
Trapati dioodi struktuur
TRAPATT-dioodi tööpõhimõte on see, et laviinirind edeneb kiiremini kui kandjate küllastuskiirus. Tavaliselt võidab see küllastuse väärtuse kolmekordse teguriga. Dioodi režiim ei sõltu süstimisfaasi viivitusest.
Kuigi diood annab kõrge efektiivsustaseme kui IMPATT diood. Selle dioodi peamine puudus on see, et signaali müratase on isegi kõrgem kui IMPATT. Stabiilsus tuleb lõpetada vastavalt vajalikule rakendusele.
BARITT-diood
BARITT-dioodi lühend on “Barrier Injection Transit Time diood”, mis sisaldab arvukalt võrdlusi üldisemalt kasutatava IMPATT-dioodiga. Seda dioodi kasutatakse mikrolainesignaali genereerimisel nagu tavalisemat IMPATT-dioodi, samuti kasutatakse seda dioodi sageli sissemurdmishäiretes ja kus sellega saab lihtsalt luua lihtsa mikrolainesignaali suhteliselt madala müratasemega.
See diood on IMPATT-dioodi suhtes väga sarnane, kuid nende kahe dioodi peamine erinevus seisneb selles, et BARITT-diood kasutab laviini korrutamise asemel termioonilist kiirgust.
Baritt-diood
Sellise heite kasutamise üks peamisi eeliseid on see, et protseduur on vähem mürarikas. Seetõttu ei esine BARITT-dioodi sarnast mürataset nagu IMPATT. Põhimõtteliselt koosneb BARITT-diood kahest dioodist, mis on paigutatud tahapoole. Alati, kui kogu seadmele rakendatakse potentsiaali, toimub suurem osa potentsiaalsest langusest üle vastupidise kallutatud dioodi. Kui pinget suurendatakse seni, kuni ammendumisala otsad kokku puutuvad, juhtub läbilöögiks tuntud olek.
Impati ja Trapatti dioodi ning Baritti dioodi erinevus on toodud tabelina
| Atribuudid | MÕJU diood | TRAPATT-diood | BARITT-diood |
| Täisnimi | Mõju ioniseerimislaviini transiidi aeg | Lõksus olnud plasmalaviin vallandas transiidi | Tõkke süstimise transiidi aeg |
| Arendatud | RL Johnston 1965. aastal | HJ Prager aastal 1967 | D J Coleman aastal 1971 |
| Töösageduse vahemik | 4GHz kuni 200GHz | 1 kuni 3GHz | 4GHz kuni 8GHz |
| Toimimispõhimõte | Laviini korrutamine | Plasma laviin | Termiooniline heide |
| Väljundvõimsus | 1W CW ja> 400Watt impulss | 250 vatti 3GHz juures, 550 vatti 1GHz juures | Vaid mõni millivatt |
| Tõhusus | 3% CW ja 60% impulss on alla 1 GHz, tõhusam ja võimsam kui Gunni dioodi tüüp Impatt-dioodi müra joonis: 30dB (halvem kui Gunni diood) | 35% 3GHz juures ja 60% pulseeris 1GHz juures | 5% (madal sagedus), 20% (kõrge sagedus) |
| Müra joonis | 30dB (halvem kui Gunni diood) | Väga kõrge NF suurusjärgus 60dB | Madal NF umbes 15dB |
| Eelised | · Sellel mikrolainedioodil on teiste dioodidega võrreldes suur võimsus. · Väljund on usaldusväärne võrreldes teiste dioodidega | · Suurem efektiivsus kui Impact · Väga väike võimsuse hajumine | · Vähem mürarikas kui impattdioodid · NF 15 dB C sagedusribal, kasutades Baritti võimendit |
| Puudused | · Kõrge müra näitaja · Suur töövool · Kõrge vale AM / FM müra | · Ei sobi CW-tööks suure võimsustiheduse tõttu · Kõrge NF, umbes 60 dB · Ülemine sagedus on piiratud alla millimeetri ribaga | · Kitsas ribalaius · Piiratud vähese võimsusega väljundvõimsus |
| Rakendused | · Pingega juhitavad impatt-ostsillaatorid · Väikese võimsusega radarisüsteem · Sissepritsega lukustatud võimendid · Õõnsusega stabiliseeritud impattdioodi ostsillaatorid | · Kasutatakse mikrolainemajakades · Instrumendimaandumissüsteemid • LO radaris | · Segisti · Ostsillaator · Väike signaalivõimendi |
Seega on see kõik impati ja Trapatti dioodi ning Baritti dioodi erinevuse kohta, mis sisaldab tööpõhimõtteid, sagedusala, o / p võimsust, efektiivsust, müra näitajat, eeliseid, puudusi ja selle rakendusi. Lisaks sellele võivad kõik selle kontseptsiooniga seotud küsimused või elektriprojektide elluviimiseks , esitage palun oma väärtuslikud ettepanekud, kommenteerides allolevas kommentaaride jaotises. Siin on teile küsimus, millised on Impati dioodi, Trapatti dioodi ja Baritti dioodi funktsioonid?
Foto autorid:
- Löögidiood ivarmajidi
- Trapati diood sõnapress
- Trapati dioodi struktuur raadioelektroonika
