Rozdiel medzi Impattovou diódou a Trapattovou diódou a Barittovou diódou

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Od rozšírenia súčasného teória polovodičových súčiastok vedcov zaujímalo, či je možné vyrobiť dvojpólové zariadenie na negatívny odpor. V roku 1958 WT read odhalil koncept lavínovej diódy. Na trhu sú k dispozícii rôzne typy diód, ktoré sa používajú v mikrovlnnej rúre a RF sa delia na rôzne typy, konkrétne Varactor, Pin, stupňovité zotavenie, mixér, detektor, tunelové a lavínové tranzitné časové zariadenia, ako sú Impattova dióda, Trapattova dióda a Barittove diódy. Z tohto dôvodu bolo exponované, že dióda môže vytvárať negatívny odpor na mikrovlnných frekvenciách. Toho sa dosahuje použitím ionizácie a driftu nosnej sily v oblasti s vysokým poľom energie v oblasti s polovodičom s reverzným predpätím. Z tohto konceptu poskytuje tento článok prehľad rozdielu medzi diódami Impatt a Trapatt a Baritt.

Rozdiel medzi diódami Impatt a Trapatt a Barittova dióda

Rozdiel medzi Impattovou a Trapattovou diódou a Barittovou diódou je uvedený nižšie.




IMPACT Dioda

Dióda IMPATT je jeden druh vysokovýkonného polovodičového elektrického komponentu, ktorý sa používa vo vysokofrekvenčných mikrovlnných elektronických zariadeniach. Tieto diódy obsahujú negatívny odpor, ktorý sú používané ako oscilátory na výrobu zosilňovačov aj mikrovlniek. Diódy IMPATT môžu pracovať na frekvenciách medzi približne 3 GHz a 100 GHz alebo viac. Hlavnou výhodou tejto diódy je jej vysoký výkon. Aplikácie Dopad Ionizácia Lavínové tranzitné časové diódy zahŕňajú hlavne radarové systémy s nízkou spotrebou energie, detektory priblíženia atď. Hlavnou nevýhodou použitia tejto diódy je vysoká úroveň fázového šumu, ak sa generujú. Tieto výsledky vyplývajú zo štatistickej podstaty lavínového procesu.

Impaktná dióda

Impaktná dióda



Štruktúra diódy IMPATT je rovnaká ako a normálna PIN dióda alebo základný obrys Schottkyho diódy, ale prevádzka a teória sú veľmi odlišné. Dióda využíva lavínové rozdelenie spojené s časmi prechodu nosičov náboja, aby mu uľahčila ponúknutie oblasti s negatívnym odporom a potom fungovala ako oscilátor. Pretože charakter lavínovej poruchy je veľmi hlučný a signály tvorené diódou IMPATT majú vysokú úroveň fázového šumu.

Dióda TRAPATT

Termín TRAPATT znamená „tranzitný režim zachytený lavínou v plazme“. Jedná sa o vysoko účinný mikrovlnný generátor schopný prevádzky od mnohých stoviek MHz do niekoľkých GHz. Dióda TRAPATT patrí do podobnej základnej rodiny diódy IMPATT. Dióda TRAPATT má však množstvo výhod a tiež množstvo aplikácií. V zásade sa táto dióda bežne používa ako mikrovlnný oscilátor, má však výhodu v lepšej úrovni účinnosti, bežne môže byť účinnosť zmeny jednosmerného a vysokofrekvenčného signálu v oblasti 20 až 60%.

Trapattová dióda

Trapattová dióda

Normálne sa konštrukcia diódy skladá z p + n n +, ktorá sa používa pre vysoké úrovne výkonu, a n + p p + konštrukcia je lepšia. Pre funkciu Tranzit spustený do pasce plazmovej lavíny Alebo je TRAPATT napájaný pomocou prúdového impulzu, ktorý zakoreňuje elektrické pole, aby sa zvýšil na dôležitú hodnotu, pri ktorej dôjde k množeniu lavíny. V tomto okamihu pole zlyhá v blízkosti v dôsledku vyrobenej plazmy.


Rozdelenie a tok otvorov a elektrónov sú poháňané veľmi malým poľom. Takmer sa ukazuje, že boli „uväznení“ v pozadí rýchlosťou nižšou ako je rýchlosť nasýtenia. Keď sa plazma zvýši v celej aktívnej oblasti, elektróny a otvory sa začnú posúvať na reverzné svorky a potom začne opäť stúpať elektrické pole.

Štruktúra diódy Trapatt

Štruktúra diódy Trapatt

Princíp fungovania diódy TRAPATT spočíva v tom, že lavínové čelo postupuje rýchlejšie ako rýchlosť nasýtenia nosných. Bežne prekonáva hodnotu sýtosti asi trikrát. Režim diódy nezávisí od oneskorenia fázy vstrekovania.

Aj keď dióda poskytuje vyššiu úroveň účinnosti ako dióda IMPATT. Hlavnou nevýhodou tejto diódy je, že úroveň šumu v signáli je ešte vyššia ako IMPATT. Stabilitu je potrebné ukončiť podľa požadovanej aplikácie.

BARITTOVÁ dióda

Skratka diódy BARITT je „dióda Barrier Injection Transit Time“, porovnáva sa s najbežnejšie používanou diódou IMPATT. Táto dióda sa používa pri generovaní mikrovlnného signálu ako bežnejšia dióda IMPATT. Táto dióda sa tiež často používa pri poplachoch proti vlámaniu a kde môže jednoducho vytvoriť jednoduchý mikrovlnný signál s porovnateľne nízkou úrovňou šumu.

Táto dióda je veľmi podobná dióde IMPATT, ale hlavný rozdiel medzi týmito dvoma diódami spočíva v tom, že dióda BARITT využíva skôr termionickú emisiu ako násobenie lavíny.

Barittova dióda

Barittova dióda

Jednou z hlavných výhod použitia tohto druhu emisií je to, že postup je menej hlučný. Výsledkom je, že dióda BARITT nemá skúsenosti s podobnými hladinami hluku ako IMPATT. Dióda BARITT sa v zásade skladá z dvoch diód, ktoré sú umiestnené zozadu. Kedykoľvek sa na zariadenie použije potenciál, k najväčšiemu poklesu potenciálu dôjde na dióde s reverzným predpätím. Ak sa potom napätie zvyšuje, až kým sa konce oblasti vyčerpania nestretnú, dôjde k stavu známemu ako prerazenie.

Rozdiel medzi Impattovou a Trapattovou diódou a Barittovou diódou je uvedený v tabuľkovej forme

Vlastnosti IMPACT Dioda Dióda TRAPATT BARITTOVÁ dióda
Celé meno Tranzitný čas lavínovej nárazovej ionizácieTranzit spustený do pasce plazmovej lavínyČas prechodu vstrekovania bariéry
Vyvinutý RL Johnston v roku 1965HJ Prager v roku 1967D J. Coleman v roku 1971
Rozsah prevádzkovej frekvencie 4 GHz až 200 GHz1 až 3GHz4 GHz až 8 GHz
Princíp činnosti Násobenie lavínyPlazmatická lavínaTermionická emisia
Výstupný výkon 1 W CW a> 400 W pulzne250 W pri 3 GHz, 550 W pri 1 GHzIba pár miliwattov
Účinnosť 3% CW a 60% pulzujú pod 1 GHz, efektívnejšie a výkonnejšie ako typ Gunnovej diódy
Obrázok č. Impatt diódy: 30 dB (horší ako Gunnova dióda)
35% pri 3GHz a 60% pulzujúce pri 1GHz5% (nízka frekvencia), 20% (vysoká frekvencia)
Obrázok šumu 30 dB (horšie ako Gunnova dióda)Veľmi vysoký NF rádovo okolo 60 dBNízke NF asi 15 dB
Výhody · Táto mikrovlnná dióda má v porovnaní s inými diódami vysoký výkon.

· Výstup je spoľahlivý v porovnaní s inými diódami

· Vyššia účinnosť ako Impact

· Veľmi nízky stratový výkon

· Menej hlučné ako impattové diódy

· NF 15 dB v pásme C pomocou zosilňovača Baritt

Nevýhody · Vysoká hlučnosť

· Vysoký prevádzkový prúd

· Vysoko rušivý zvuk AM / FM

· Nie je vhodný pre prevádzku CW kvôli vysokej hustote výkonu

· Vysoký NF okolo 60 dB

· Horná frekvencia je obmedzená na pásmo pod milimeter

· Úzka šírka pásma

· Obmedzený výstupný výkon niekoľko mW

Aplikácie · Napäťovo riadené oscilátory Impatt

· Radarový systém s nízkym výkonom

· Zosilňovače blokované vstrekovaním

· Dutinovo stabilizované impattové diódové oscilátory

· Používa sa v mikrovlnných majákoch

· Systémy pristátia podľa prístrojov • LO v radare

· Mixér

· Oscilátor

· Malý zosilňovač signálu

Jedná sa teda o rozdiel medzi Impattovou a Trapattovou diódou a Barittovou diódou, ktorý obsahuje princípy činnosti, frekvenčný rozsah, výkon o / p, účinnosť, šum, výhody, nevýhody a jeho aplikácie. Ďalej akékoľvek otázky týkajúce sa tohto konceptu resp realizovať elektrické projekty , prosím, poskytnite svoje cenné návrhy komentárom v sekcii komentárov nižšie. Tu je otázka, aké sú funkcie diód Impatt, Trapatt a Baritt?

Fotografické úvery: