În cele mai multe cazuri, dioda Gunn este considerată ca un fel de diodă, deși, spre deosebire de construcția canonică, p-n - de fapt, nu are o tranziție. Un alt nume pentru dioda Gunn este un dispozitiv volumetric volumetric.
Având în vedere rezistența diferențială negativă, diodele de acest tip sunt adesea folosite ca un generator de putere redusă care produce microunde.
Dioda Gunn este structurată astfel încât partea centrală (activă) să fie formată dintr-un strat de arsenid de galiu slab aliat. Pe ambele părți ale componentei centrale, sunt acumulate straturi epitaxiale cu arsenid de galiu dopat puternic. Ele au grosime de 8-10 μm. Ca material suplimentar pentru fabricarea N-semiconductorului, se poate folosi și fosfid de indiu, precum și compușii din elementele 3-5 din tabelul periodic.
Figura 1 Structura diodei Gunn
Zona centrală este fixată între două zone cu contacte ohmice. Această măsură are drept scop furnizarea unui radiator, contribuie la prevenirea supraîncălzirii și contribuie la o durabilitate mai mare a diodei.
Dacă întrebați întrebarea "Cum să verificați dioda Gunn?", Atunci nu puteți uita că verificarea elementelor de acest tip cu un multimetru nu este posibilă. Dioda Gunn este verificată cu ajutorul suporturilor pentru microunde.
Există două tipuri de diode Gunn în sensul construcției:
[google_font font = "Open Sans" dimensiune = "25" greutate = "400" italic = "0" letter_spacing = "" color = "# 626262"
Versiunea standard a carcasei se caracterizează prin prezența unei carcase diode din metal-ceramică, care asigură protecție împotriva influenței influențelor externe. În situațiile în care frecvența de funcționare a diodei depășește 30 gigahertzi, în locul unui caz de ceramică se utilizează un cristal de cuarț și cât mai mic posibil.
Un pic despre efectul lui Gunn
Fenomenul de mai sus a fost descoperit pentru prima oară de John Gunn în anii '60 ai secolului XX. La efectuarea unor studii referitoare la arsenid de galiu, sa arătat că fiecare experiment cu acest material este însoțit de interferențe caracteristice.
Figura 2 Propunerea electronilor într-o diodă
Efectul dezvăluit a fost decis să fie utilizat pentru a crea oscilații în cuptorul cu microunde care depășesc valoarea pragului în condițiile unui câmp electric stabil. Cu efectul Gunn, apar frecvențe superioare (până la câteva gigahertzi), acest lucru apare dacă nivelul tensiunii aplicate designului este mai mare decât valoarea pragului la punctul critic.
Caracteristicile volt-amperi ale diodei Gunn
Există mai mulți indicatori de bază pe care le deține dioda Gunn. Caracteristica curentului de tensiune a unei diode de acest tip, într-o zonă cu rezistență negativă, este foarte asemănătoare cu cea a tensiunii de curent a unei diode tunel. Astfel, odată cu creșterea inițială a tensiunii, crește și puterea curentului, însă imediat ce nivelul de tensiune ajunge la valoarea de prag, se produce inversarea. Zona de cădere actuală se numește zona cu rezistență negativă.
Principalele caracteristici ale diodei Gunn
Nivelul celei mai mari valori pentru acest indicator nu depășește 20%. Acesta poate fi mărit prin utilizarea unor sisteme oscilatorii sofisticate. În timpul funcționării continue, eficiența diodei poate fi redusă dacă radiatorul nu este corect reglat.
Este limitat de condițiile proceselor electrice. În consecință, puterea maximă este direct proporțională cu frecvența. Dacă puterea este suficient de mare, amplitudinea amplitudinii de oscilație poate fi comparată cu tensiunea constantă a diodelor. La o frecvență relativ scăzută, puterea maximă de ieșire este corelată cu efectele termice.
Dispozitiv de generator cu microunde cu diodă Gunn
Un generator cu diodă Gunn este capabil să producă microunde de la o frecvență de zeci de gigahertz la terahertz. Acest dispozitiv cu rezistență diferențială de natură negativă este numit un dispozitiv de transfer electronic și este o variantă a unui circuit oscilant format dintr-o diodă Gunn și alimentat cu o tensiune de polarizare constantă (într-o zonă cu rezistență negativă).
Figura 3 Generatorul cu microunde pe diode Gunn
Principiul funcționării diodei Gunn
Este dificil să nu mai menționăm cât de specific este dioda Gunn. Principiul de funcționare al acestui element este după cum urmează: condițional în dioda Gunn există trei regiuni energetice, iar a treia regiune este inițial goală. Electronii localizați în regiunea de conductivitate și având o schimbare a rezistivității electrice extrem de reduse în a treia regiune, deoarece încep să se disipeze de la tensiunea aplicată diodei. Nivelul de mobilitate în a treia regiune este mult mai mic decât în banda de conducere.
[ideea] În cazul în care crește tensiunea înainte, intensitatea câmpului crește, ceea ce înseamnă că viteza scade, iar masa efectivă a electronilor crește, ceea ce duce la o scădere a amperajului. Ca o consecință, pe măsură ce crește intensitatea câmpului, viteza de deviație scade. [/ idea]
În compartimentul catod se formează un câmp puternic, care se îndreaptă spre secțiunea anodică. Atunci când domeniul pătrunde în anod, se produce distrugerea acestuia, iar puterea curentului crește din nou. Dacă se menține valoarea constantă a tensiunii, ciclul de formare a domeniului la catod și distrugerea ulterioară vor fi repetate de mai multe ori. Frecvența ciclurilor în acest caz este determinată de grosimea stratului semiconductor, creșterea grosimii duce la o scădere a frecvenței repetițiilor.
Atunci când se formează un sistem de rezonanță folosind diode Gunn, poate fi utilizată o linie de transmisie de următoarele tipuri:
Simplu cu spațiu maxim pentru modificări mecanice și electrice. Potrivit pentru modulații de frecvență.
Poate fi folosit atât pentru amplitudinile centimetrului cât și pentru milimetri. În acest caz, a doua opțiune este chiar mai preferabilă.
Cele mai mari perspective sunt atunci când sunt utilizate în dispozitivele de la bord, având în vedere costurile și greutatea reduse și demonstrează un grad ridicat de fiabilitate în comparație cu modelele cu rezonatoare de volum. Deși indicarea puterii și eficienței este ușor inferioară.
Domenii de utilizare
Utilizarea diodei Gunn este deosebit de importantă în proiectare:
- Generatorul Gunn, care are ca rezultat o frecvență de 5-35 gigahertzi. Acest lucru este necesar pentru instalațiile de comunicații radio, precum și pentru instalațiile radar în scopuri militare și comerciale.
- Un senzor folosit de sfera feroviară și creat pentru detectarea violatorilor. Acest lucru este necesar pentru a asigura siguranța și a minimiza riscul unui accident feroviar.
- Generatorul de microunde al frecvenței de formare la un nivel de câteva sute de gigahertzi.
- Detector, care asigură fixarea nivelului de vibrație la distanță, precum și viteza de rotație a tahometrului.
- Generator de curent de frecvență superioară de tip puls.
- Transmițător cu microunde, cu putere mică, cu formare de unde radio cu microunde.
- Senzori, în diverse scopuri: deschiderea ușilor; dispozitive de securitate situate de-a lungul perimetrului; dispozitive care asigură siguranța traficului pietonal; senzori de nivel; agenți de fixare a umezelii. Dioda de semiconductor Gann este potrivită pentru crearea de dispozitive cu o mare varietate de funcții.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: