Beth yw deuod IMPATT: Adeiladu a'i Weithio

Dyfeisiwyd y cysyniad o ddeuod IMPATT yn y flwyddyn 1954 gan William Shockley. Felly, ehangodd y syniad ar gyfer cynhyrchu gwrthiant negyddol gyda chymorth mecanwaith fel oedi amser cludo. Cynigiodd fod y dechneg chwistrellu ar gyfer cludwyr gwefr o fewn cyffordd PN yn rhagfarnllyd ymlaen a chyhoeddodd ei feddwl yn y Cyfnodolyn Technegol o Bell Systems ym 1954 a'i enw gyda'r enw 'Negative Resistance Occurring from Transit Time within Semiconductor Diodes. Ymhellach, nid oedd y cynnig estynnwyd tan 1958 wrth i Bell Laboratories weithredu ei strwythur deuod P + NI N + ac ar ôl hynny, fe'i gelwir yn ddeuod Read. Ar ôl hynny yn y flwyddyn 1958, cyhoeddwyd cyfnodolyn technegol gyda’r enw teitl “deuod gwrthiant negyddol amledd uchel arfaethedig.” Yn y flwyddyn 1965, gwnaed y deuod ymarferol cyntaf ac arsylwyd osgiliadau cyntaf. Adeiladwyd y deuod a ddefnyddir ar gyfer yr arddangosiad hwn trwy silicon gyda strwythur P + N. Yn ddiweddarach, gwiriwyd gweithrediad y deuod Read ac ar ôl hynny, dangoswyd deuod PIN yn y flwyddyn 1966 i weithio. Beth yw deuod IMPATT? Y ffurf lawn ar ddeuod IMPATT yw ionization IMPatt Avalanche Transit-Time. Mae hwn yn ddeuod pŵer uchel iawn a ddefnyddir mewn cymwysiadau microdon. Yn gyffredinol, fe'i defnyddir fel mwyhadur ac oscillator ar amleddau microdon. Mae ystod amledd gweithredu'r deuod IMPATT yn amrywio o 3 - 100 GHz. Yn gyffredinol, mae'r deuod hwn yn cynhyrchu nodweddion gwrthiant negyddol felly mae'n gweithio fel oscillator ar amleddau microdon ar gyfer cynhyrchu signalau. Mae hyn yn bennaf oherwydd yr effaith amser cludo ac effaith eirlithriad ionization effaith. Gellir dosbarthu deuodau IMPATT mewn dau fath sef drifft sengl a drifft dwbl. Dyfeisiau drifft sengl yw P + NN +, P + NIN +, N + PIP +, N + PP +. Pan fyddwn yn ystyried y ddyfais P + NN +, mae'r gyffordd P + N wedi'i chysylltu mewn gogwydd gwrthdro yna mae'n achosi chwalfa eirlithriad sy'n achosi'r rhanbarth o P + i'w chwistrellu i mewn i NN + gyda chyflymder dirlawnder. Ond nid yw'r tyllau sydd wedi'u chwistrellu o ranbarth NN + yn drifftio a elwir yn ddyfeisiau drifft sengl. Yr enghraifft orau o ddyfeisiau drifft dwbl yw P + PNN +. Yn y math hwn o ddyfais, pryd bynnag y mae'r gyffordd PN yn rhagfarnllyd yn agos at ddadansoddiad eirlithriad, yna gellir gwneud y drifft electron trwy'r rhanbarth NN + tra bod y tyllau'n drifftio trwy'r rhanbarth PP + a elwir yn ddyfeisiau drifft dwbl. Nodweddion Prif nodweddion mae'r deuod IMPATT yn cynnwys yr amledd canlynol. Mae amlder amrywiol yn amrywio o 3GHz i 100GH. Egwyddor weithredol y deuod IMPATT yw lluosi avalanche. Mae pŵer allbwn yn 1w CW ac uwchlaw 400watt pulsedEfficiency yw 3% CW a 60% wedi'i guro o dan 1GHzMore pwerus o'i gymharu â deuod GUNN Mae'r ffigur sŵn yn Adeiladu a Gweithio Deuod 30dbIMPATT Dangosir isod adeiladu'r deuod IMPATT isod. Mae'r deuod hwn yn cynnwys pedwar rhanbarth fel P + -NI-N +. Mae strwythur y deuod PIN ac IMPATT yr un peth, ond mae'n gweithio ar raddiant foltedd uchel iawn o oddeutu 400KV / cm i gynhyrchu cerrynt eirlithriad. Fel arfer, defnyddir gwahanol ddeunyddiau fel Si, GaAs, InP, neu Ge yn bennaf ar gyfer ei adeiladu. Adeiladu Deuod IMPATT O'i gymharu â deuod arferol, mae'r deuod hwn yn defnyddio strwythur ychydig yn wahanol oherwydd; bydd deuod arferol yn torri i lawr mewn cyflwr eirlithriad. Gan fod y swm enfawr o gynhyrchu cyfredol yn achosi'r cynhyrchu gwres ynddo. Felly ar amleddau microdon, defnyddir gwyriad mewn strwythur yn bennaf i gynhyrchu signalau RF. Yn gyffredinol, defnyddir y deuod hwn mewn generaduron microdon. Yma, rhoddir cyflenwad DC i'r deuod IMPATT i gynhyrchu allbwn sy'n pendilio unwaith y defnyddir cylched tiwnio briodol o fewn y gylched. Mae allbwn cylched IMPATT yn gyson ac yn gymharol uchel o'i gymharu â deuodau microdon eraill. Ond mae hefyd yn cynhyrchu ystod uchel o sŵn cyfnod, sy'n golygu ei fod yn cael ei ddefnyddio mewn trosglwyddyddion syml yn fwy cyffredin nag oscillatwyr lleol o fewn derbynyddion lle bynnag mae perfformiad sŵn cyfnod fel arfer yn fwy arwyddocaol. Mae'r deuod hwn yn gweithio gyda foltedd eithaf uchel fel 70 folt neu'n uwch. Gall y deuod hwn gyfyngu'r cymwysiadau trwy sŵn cyfnod. Serch hynny, mae'r deuodau hyn yn ddewisiadau deniadol yn bennaf ar gyfer deuodau microdon ar gyfer sawl rhanbarth.IMPATT Dangosir Cylchdaith Deuod IMPATT isod. Yn gyffredinol, defnyddir y math hwn o ddeuod yn bennaf ar amleddau uwch na 3 GHz. Sylwir, pryd bynnag y rhoddir cylched wedi'i thiwnio â foltedd yn ardal y foltedd chwalu tuag at yr IMPATT, yna bydd osciliad yn digwydd. O'i gymharu â deuodau eraill, mae'r deuod hwn yn defnyddio gwrthiant negyddol ac mae'r deuod hwn yn gallu cynhyrchu ystod uchel o pŵer fel arfer deg wat neu uwch yn seiliedig ar y ddyfais. Gellir gweithredu'r deuod hwn o gyflenwad gan ddefnyddio gwrthydd cyfyngu cyfredol. Mae gwerth hyn yn cyfyngu llif y cerrynt i'r gwerth sy'n angenrheidiol. Mae'r cerrynt yn cael ei gyflenwi trwy dagu RF i wahanu'r DC o'r signal RF. Cylchdaith Deuod IMPATT Trefnir y deuod microdon IMPATT y tu hwnt i'r gylched wedi'i thiwnio ond fel rheol gellir trefnu'r deuod hwn o fewn ceudod tonnau sy'n rhoi'r cylched tiwnio angenrheidiol. Pan roddir y cyflenwad foltedd yna bydd y gylched yn siglo. Prif anfantais y deuod IMPATT yw ei weithrediad oherwydd ei fod yn cynhyrchu ystod uchel o sŵn cyfnod oherwydd mecanwaith chwalu eirlithriad. Mae'r dyfeisiau hyn yn defnyddio technoleg Gallium Arsenide (GaAs) sy'n llawer gwell o gymharu â Silicon. Mae hyn yn deillio o'r cyfernodau ïoneiddio cyflymach iawn ar gyfer cludwyr gwefr. Gwahaniaeth rhwng IMPATT a Trapatt Diode Trafodir y prif wahaniaeth rhwng deuod IMPATT a Trapatt ar sail gwahanol fanylebau isod. % yn y modd pylsio a 0.5% yn y modd CWPulsed yw 100 - 1% Pŵer allbwn10Watt (CW) 1Watt (Pwls) Uwchlaw 10 WattNoise Ffigur60 dB3 dBBasic lled-ddargludyddionSi, InP, Ge, GaAsSiConstructionN + PIP + gogwydd gwrthdroi PN JunctionP + NN ++ neu N + P P + Gwrthdroi Bias PN JunctionHarmonicsLowStrongRuggednessYesYesSizeTinyTinyApplicationOscillator, Nodweddion Deuod AmplifierOscillatorIMPATT Mae nodweddion y deuod IMPATT yn cynnwys y canlynol. Mae'n gweithredu mewn cyflwr gogwydd gwrthdroi. Mae'r deunyddiau a ddefnyddir i weithgynhyrchu'r deuodau hyn yn genynnau inP, Si a GaAs. eirlithriad fel wel l fel amser cludo. O'i gymharu â deuodau Gunn, mae'r rhain yn darparu pŵer a sŵn o / p uchel hefyd, felly fe'u defnyddir mewn derbynyddion ar gyfer oscillatwyr lleol. Y gwahaniaeth cyfnod rhwng cerrynt a foltedd yw 20 gradd. Yma mae'r oedi cam gyda 90 gradd yn bennaf oherwydd yr effaith eirlithriad tra bo'r ongl sy'n weddill oherwydd amser cludo. Defnyddir y rhain yn bennaf lle mae'r pŵer allbwn uchel yn angenrheidiol fel oscillatwyr a chwyddseinyddion Mae'r pŵer allbwn a ddarperir gan y deuod hwn yn yr ystod milimetr -wave amledd. Gyda llai o amleddau, mae'r pŵer allbwn mewn cyfrannedd gwrthdro ag amleddau ond, ar amleddau uchel, mae'n gyfrannol wrthdro â sgwâr yr amledd.AdvantagesMae manteision y deuod IMPATT yn cynnwys y canlynol. Mae'n rhoi ystod weithredu uchel. Mae ei faint yn fach. Mae'r rhain yn economaidd.At tymheredd uchel, mae'n rhoi gweithrediad dibynadwy o'i gymharu â deuodau eraill, mae'n cynnwys galluoedd pŵer uchel. Pryd bynnag y'i defnyddir fel mwyhadur, yna mae'n gweithio fel dyfais band cul. Defnyddir y deuodau hyn fel generaduron microdon rhagorol. Ar gyfer y system trosglwyddo microdon, gall y deuod hwn gynhyrchu signal cludwr. Anfanteision Mae anfanteision y deuod IMPATT yn cynnwys mae'r canlynol. Mae'n rhoi ystod llai tiwnio. Mae'n rhoi sensitifrwydd uchel i amrywiol amodau gweithredu. Yn rhanbarth yr eirlithriad, gall cyfradd cynhyrchu parau twll electron achosi cenhedlaeth sŵn uchel. Ar gyfer amodau gweithredol, mae'n ymatebol. Os yw'n ofal priodol. ddim yn cael ei gymryd yna fe allai gael ei ddifrodi oherwydd yr adweithedd electronig enfawr o'i gymharu â TRAPATT, mae'n darparu llai o effeithlonrwydd. Nid yw ystod tiwnio'r deuod IMPATT yn dda fel y deuod Gunn. Mae'n cynhyrchu sŵn ysblennydd trwy ystodau uwch o'i gymharu â deuodau Gunn & klystron Mae cymwysiadau. Deuodau IMPATT yn cynnwys y canlynol. Defnyddir y mathau hyn o ddeuodau fel oscillatwyr microdon o fewn oscillatwyr allbwn wedi'u modiwleiddio a generaduron microdon. Defnyddir y rhain mewn radar tonnau parhaus, gwrthfesurau electronig a chysylltiadau microdon. Defnyddir y rhain ar gyfer ymhelaethu trwy wrthwynebiad negyddol. Defnyddir y deuodau hyn mewn chwyddseinyddion parametrig, oscillatwyr microdon, generaduron microdon. Ac hefyd yn cael ei ddefnyddio mewn trosglwyddyddion telathrebu, systemau larwm tresmaswyr a derbynyddion.Modulated Allbwn OscillatorCW Doppler Radar TransmitterMicrowave GeneratorTransmitters of FM TelecommunicationReceiver Larwm LOIntrusion NetworkParametric AmplifierThus, mae hyn i gyd yn ymwneud â throsolwg o ddeuod IMPATT, ei waith, ei waith, ei wahaniaethau a'i wahaniaethau. Defnyddir y dyfeisiau lled-ddargludyddion hyn ar gyfer cynhyrchu signalau microdon pŵer uchel ar ystod amleddau 3 GHz i 100 GHz. Mae'r deuodau hyn yn berthnasol i lai o larymau pŵer a systemau radar.

Gadewch neges 

Rhestr negeseuon