Apa itu Diod IMPAT: Pembinaan & Pengerjaannya

Konsep diod IMPATT sebenarnya diciptakan pada tahun 1954 oleh William Shockley. Oleh itu, dia mengembangkan idea untuk menghasilkan rintangan negatif dengan bantuan mekanisme seperti penundaan waktu transit. Dia mencadangkan teknik suntikan untuk pembawa cas dalam persimpangan PN adalah bias ke depan dan menerbitkan pemikirannya dalam Jurnal Teknikal Bell Systems pada tahun 1954 dan berjudul dengan nama 'Rintangan Negatif yang Berlaku dari Waktu Transit dalam Diod Semikonduktor. Selanjutnya, cadangan itu tidak dilanjutkan sehingga tahun 1958 ketika Bell Laboratories melaksanakan struktur diod P + NI N + dan selepas itu, ia disebut Read diode. Selepas itu pada tahun 1958, jurnal teknikal diterbitkan dengan nama tajuk "diod rintangan negatif frekuensi tinggi yang dicadangkan." Pada tahun 1965, diod praktikal pertama dibuat dan diperhatikan ayunan pertama. Diod yang digunakan untuk demonstrasi ini dibina melalui silikon dengan struktur P + N. Kemudian, operasi Baca dioda disahkan & selepas itu, diod PIN ditunjukkan pada tahun 1966 untuk berfungsi. Apakah Diod IMPATT? Bentuk penuh diod IMPATT adalah pengionan IMPatt Avalanche Transit-Time. Ini adalah diod berkekuatan tinggi yang digunakan dalam aplikasi gelombang mikro. Secara amnya, ia digunakan sebagai penguat dan pengayun pada frekuensi gelombang mikro. Julat frekuensi operasi diod IMPATT berkisar antara 3 - 100 GHz. Secara amnya, diod ini menghasilkan ciri rintangan negatif sehingga berfungsi sebagai pengayun pada frekuensi gelombang mikro untuk menghasilkan isyarat. Ini terutama disebabkan oleh kesan masa transit dan kesan longsoran ionisasi impak. Pengelasan diod IMPATT boleh dilakukan oleh dua jenis iaitu drift tunggal dan drift berganda. Peranti drift tunggal adalah P + NN +, P + NIN +, N + PIP +, N + PP +. Apabila kita mempertimbangkan peranti P + NN +, persimpangan P + N disambungkan secara bias terbalik maka ia menyebabkan kerosakan longsoran yang menyebabkan kawasan P + untuk menyuntik ke dalam NN + dengan halaju tepu. Tetapi lubang yang disuntik dari wilayah NN + tidak melayang yang dinamakan peranti drift tunggal. Contoh terbaik peranti drift berganda ialah P + PNN +. Dalam peranti jenis ini, setiap kali persimpangan PN berat sebelah mendekati kerosakan longsoran, maka drift elektron dapat dilakukan melalui wilayah NN + sedangkan lubang melayang melalui kawasan PP + yang dikenali sebagai peranti drift berganda. diod IMPATT merangkumi yang berikut. Frekuensi operasi berkisar antara 3GHz hingga 100GH Prinsip kerja diod IMPATT adalah pendaraban longsoran. Kuasa output 1W CW & berdenyut di atas 400watt Kecekapan adalah 3% CW & 60% berdenyut di bawah 1GHz Lebih kuat berbanding dengan dioda GUNN Pembinaan dan Kerja Diod 30dbIMPATTPembinaan diod IMPATT ditunjukkan di bawah. Diod ini merangkumi empat kawasan seperti P + -NI-N +. Struktur diod PIN dan IMPATT adalah sama, tetapi berfungsi pada kecerunan voltan yang sangat tinggi kira-kira 400KV / cm untuk menghasilkan arus longsor. Biasanya, bahan yang berbeza seperti Si, GaAs, InP, atau Ge digunakan terutamanya untuk pembinaannya. Pembinaan Diod IMPATT Berbanding dengan diod biasa, diod ini menggunakan struktur yang agak berbeza kerana; diod normal akan rosak dalam keadaan longsoran. Kerana jumlah generasi semasa yang besar menyebabkan penghasilan panas di dalamnya. Jadi pada frekuensi gelombang mikro, sisihan dalam struktur digunakan terutamanya untuk menjana isyarat RF. Secara amnya, diod ini digunakan dalam generator gelombang mikro. Di sini, bekalan DC diberikan kepada diod IMPATT untuk menghasilkan output yang berayun setelah litar yang sesuai digunakan dalam litar. Keluaran litar IMPATT adalah konsisten & agak tinggi berbanding dengan diod gelombang mikro yang lain. Tetapi ia juga menghasilkan julat bunyi fasa yang tinggi, yang bermaksud bahawa ia digunakan dalam pemancar mudah lebih biasa daripada pengayun tempatan dalam penerima di mana prestasi bunyi fasa biasanya lebih ketara. Diod ini berfungsi dengan voltan yang agak tinggi seperti 70 volt atau lebih tinggi. Diod ini dapat membatasi aplikasi melalui fasa kebisingan. Walau bagaimanapun, diod ini adalah alternatif yang menarik untuk diod gelombang mikro untuk beberapa kawasan. Litar Diod IMPAT Aplikasi Diod IMPATT ditunjukkan di bawah. Secara amnya, diod jenis ini digunakan terutamanya pada frekuensi melebihi 3 GHz. Diketahui bahawa setiap kali litar yang disetel diberikan dengan voltan di kawasan voltan pemecahan ke arah IMPATT maka ayunan akan berlaku. Berbanding dengan dioda lain, diod ini menggunakan rintangan negatif dan diod ini mampu menghasilkan julat tinggi kuasa biasanya sepuluh watt atau lebih berdasarkan peranti. Operasi diod ini boleh dilakukan daripada bekalan menggunakan perintang pengehad arus. Nilai ini menyekat aliran arus ke nilai yang diperlukan. Arus dibekalkan sepanjang penyedutan RF untuk memisahkan DC dari isyarat RF. Litar Diod IMPATT Diod gelombang mikro IMPATT disusun di luar litar yang diselaraskan tetapi biasanya diod ini boleh disusun dalam rongga pandu gelombang yang memberikan litar yang diperlukan. Apabila bekalan voltan diberikan maka litar akan berayun. Kelemahan utama dioda IMPATT adalah pengoperasiannya kerana menghasilkan hingar fasa yang tinggi kerana mekanisme kerosakan longsor. Peranti ini menggunakan teknologi Gallium Arsenide (GaAs) yang jauh lebih baik berbanding dengan Silicon. Ini berlaku dari pekali pengionan yang lebih cepat untuk pembawa cas. Perbezaan antara IMPATT dan Trapatt Diod Perbezaan utama antara IMPATT dan Trapatt dioda berdasarkan spesifikasi yang berbeza dibincangkan di bawah ini. Spesifikasi IMPATT Diode % dalam mod berdenyut & 0.5% dalam mod CWPulsed adalah 100 - 1% Kuasa output10Watt (CW) 1Watt (Berdenyut) Di atas 10 WattNoise Figure60 dB3 dBBasik semikonduktorSi, InP, Ge, GaAsSiConstructionN + PIP + bias terbalik PN JunctionP + NN ++ atau N ++ PN JunctionHarmonicsLowStrongRuggednessYesYesSizeTinyTinyApplicationOscillator, AmplifierOscillatorIMPATT Diode Ciri-ciri Ciri-ciri diod IMPATT merangkumi yang berikut. Ia beroperasi dalam keadaan bias terbalik Bahan yang digunakan untuk menghasilkan dioda ini adalah InP, Si & GaAs. Kawasan itu merupakan kesan negatif longsoran sebagai wel l sebagai masa transit. Berbanding dengan dioda Gunn, ini juga memberikan kuasa tinggi dan kebisingan, jadi digunakan pada penerima untuk pengayun tempatan. Perbezaan fasa antara arus dan voltan adalah 20 darjah. Di sini penundaan fasa dengan 90 darjah terutama disebabkan oleh kesan longsoran sedangkan sudut yang tinggal adalah kerana masa transit. Ini digunakan terutamanya di mana daya output tinggi diperlukan seperti pengayun & penguat Daya output yang disediakan oleh diod ini berada dalam jarak milimeter -kekerapan gelombang. Pada frekuensi yang lebih sedikit, daya keluaran berkadar songsang dengan frekuensi sedangkan, pada frekuensi tinggi, berkadar sebaliknya dengan kuadrat frekuensi. Kelebihan Kelebihan diod IMPATT merangkumi yang berikut. Ia memberikan julat operasi yang tinggi. Saiznya kecil. Ini menjimatkan. Pada suhu tinggi, ia memberikan operasi yang boleh dipercayai. Berbanding dengan dioda lain, ia merangkumi keupayaan daya tinggi. Setiap kali ia digunakan sebagai penguat, ia berfungsi seperti peranti jalur sempit. Diod ini digunakan sebagai penjana gelombang mikro yang sangat baik. Untuk sistem penghantaran gelombang mikro, diod ini dapat menghasilkan isyarat pembawa. Kekurangan Kelemahan diod IMPATT termasuk berikut ini. Ia memberikan julat penalaan yang kurang. Ia memberikan kepekaan tinggi terhadap pelbagai keadaan operasi. Di rantau longsoran, kadar penjanaan pasangan elektron-lubang boleh menyebabkan penghasilan bunyi yang tinggi. Untuk keadaan operasi, ia responsif. Sekiranya penjagaan yang betul tidak diambil maka ia mungkin akan rosak kerana reaktansi elektronik yang besar. Berbanding dengan TRAPATT, ia memberikan kecekapan yang lebih rendah Julat penalaan diod IMPATT tidak bagus seperti dioda Gunn. Ia menghasilkan bunyi palsu melalui jarak yang lebih tinggi berbanding dioda Gunn & klystron Aplikasi Dioda IMPATT merangkumi yang berikut. Jenis diod ini digunakan seperti pengayun gelombang mikro dalam pengayun output termodulasi & penjana gelombang mikro. Ini digunakan dalam radar gelombang berterusan, tindakan balas elektronik & pautan gelombang mikro. Ini digunakan untuk penguatan melalui rintangan negatif . Diod ini digunakan dalam penguat parametrik, pengayun gelombang mikro, penjana gelombang mikro. Dan juga digunakan dalam pemancar telekomunikasi, sistem penggera pengganggu & penerima. Modul Output OscillatorCW Doppler Radar TransmitterMicrowave GeneratorTransmitter of FM TelecommunicationReceiver LOIntrusion Alarm NetworkParametric AmplifierJusteru, ini adalah mengenai gambaran keseluruhan mengenai dioda IMPATT, aplikasi, kerja, perbezaan, penggunaan, kerja, perbezaan, penggunaan, kerja, perbezaannya. Peranti semikonduktor ini digunakan untuk menghasilkan isyarat gelombang mikro berkuasa tinggi pada julat frekuensi 3 GHz hingga 100 GHz. Diod ini berlaku untuk penggera kuasa dan sistem radar yang lebih sedikit.

Tinggalkan pesanan 

Senarai mesej