นับตั้งแต่มีการขยายตัวของปัจจุบัน ทฤษฎีอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่าจะสามารถสร้างอุปกรณ์ต้านทานขั้วลบสองขั้วได้หรือไม่ ในปีพ. ศ. 2501 WT read เปิดเผยแนวคิดของไดโอดถล่ม มีไดโอดประเภทต่างๆที่มีจำหน่ายในตลาดซึ่งใช้ในไมโครเวฟและ RF แบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ได้แก่ Varactor พินการกู้คืนขั้นตอนเครื่องผสมเครื่องตรวจจับอุโมงค์และอุปกรณ์เวลาขนส่งถล่มเช่น Impatt diode, Trapatt diode และไดโอด Baritt จากนี้ได้มีการเปิดเผยว่าไดโอดสามารถสร้างความต้านทานเชิงลบที่ความถี่ไมโครเวฟได้ สิ่งนี้บรรลุได้โดยใช้ไอออไนเซชันของแรงพาหะและการลอยตัวในพื้นที่พลังงานสนามสูงของพื้นที่เซมิคอนดักเตอร์แบบย้อนกลับ จากแนวคิดนี้บทความนี้จะให้ภาพรวมของความแตกต่างระหว่าง Impatt และ Trapatt Diode และ Baritt diode
ความแตกต่างระหว่าง Impatt และ Trapatt Diode และ Baritt Diode
ความแตกต่างระหว่าง Impatt และ Trapatt Diode และ Baritt Diode จะกล่าวถึงด้านล่าง
อิมแพ็คไดโอด
อิมแพทไดโอดเป็นส่วนประกอบไฟฟ้าเซมิคอนดักเตอร์กำลังสูงชนิดหนึ่งที่ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไมโครเวฟความถี่สูง ไดโอดเหล่านี้รวมถึงความต้านทานเชิงลบซึ่งก็คือ ใช้เป็นออสซิลเลเตอร์ เพื่อผลิตเครื่องขยายเสียงและไมโครเวฟ ไดโอด IMPATT สามารถทำงานที่ความถี่ระหว่าง 3 GHz และ 100 GHz หรือมากกว่า ข้อได้เปรียบหลักของไดโอดนี้คือความสามารถในการใช้พลังงานสูง การใช้งานของ ผลกระทบ ไอออไนเซชัน ไดโอด Avalanche Transit Time ส่วนใหญ่รวมถึงระบบเรดาร์กำลังต่ำสัญญาณเตือนระยะใกล้ ฯลฯ ข้อเสียที่สำคัญของการใช้ไดโอดนี้คือระดับเสียงเฟสจะสูงหากสร้างขึ้น ผลลัพธ์เหล่านี้มาจากลักษณะทางสถิติของกระบวนการหิมะถล่ม
ไดโอดกระทบ
โครงสร้างของไดโอด IMPATT นั้นเหมือนกับไฟล์ PIN diode ปกติ หรือโครงร่างพื้นฐานของไดโอด Schottky แต่การดำเนินการและทฤษฎีแตกต่างกันมากไดโอดใช้การสลายหิมะถล่มร่วมกับเวลาในการขนส่งของผู้ให้บริการประจุเพื่ออำนวยความสะดวกในการเสนอพื้นที่ต้านทานเชิงลบจากนั้นทำหน้าที่เป็นออสซิลเลเตอร์ เนื่องจากธรรมชาติของการพังทลายของหิมะถล่มนั้นมีเสียงดังมากและสัญญาณที่เกิดจากไดโอด IMPATT จะมีสัญญาณรบกวนเฟสในระดับสูง
TRAPATT ไดโอด
คำว่า TRAPATT ย่อมาจาก 'พลาสมาถล่มที่ติดกับดักเรียกใช้โหมดการขนส่ง' เป็นเครื่องกำเนิดไมโครเวฟประสิทธิภาพสูงที่สามารถทำงานได้ตั้งแต่หลายร้อย MHz ไปจนถึงหลาย GHz ไดโอด TRAPATT เป็นของตระกูลพื้นฐานที่คล้ายกันของไดโอด IMPATT อย่างไรก็ตาม TRAPATT diode มีข้อดีหลายประการและยังมีแอพพลิเคชั่นอีกมากมาย โดยทั่วไปแล้วไดโอดนี้มักจะใช้เป็นไมโครเวฟออสซิลเลเตอร์อย่างไรก็ตามมีข้อได้เปรียบของระดับประสิทธิภาพที่ดีกว่าโดยปกติประสิทธิภาพการเปลี่ยนแปลงสัญญาณ DC เป็น RF อาจอยู่ในพื้นที่ 20 ถึง 60%
กับดักไดโอด
โดยปกติการสร้างไดโอดประกอบด้วย p + n n + ซึ่งใช้สำหรับระดับพลังงานสูงโครงสร้าง n + p p + จะดีกว่า สำหรับฟังก์ชั่น Plasma Avalanche ที่ติดกับดักทริกเกอร์การขนส่ง หรือ TRAPATT ได้รับการกระตุ้นโดยใช้พัลส์ปัจจุบันซึ่งรากสนามไฟฟ้าเพื่อเพิ่มค่าให้เป็นค่าสำคัญที่เกิดการถล่มทวีคูณ ณ จุดนี้สนามล้มเหลวในบริเวณใกล้เคียงเนื่องจากพลาสมาที่ผลิตได้
พาร์ติชันและการไหลของรูและอิเล็กตรอนถูกขับเคลื่อนด้วยสนามย่อยมาก เกือบจะแสดงให้เห็นว่าพวกมันถูก 'ขัง' ไว้ข้างหลังด้วยความเร็วที่น้อยกว่าความเร็วของความอิ่มตัว หลังจากพลาสม่าเพิ่มขึ้นทั่วบริเวณที่ใช้งานทั้งหมดอิเล็กตรอนและโฮลจะเริ่มลอยไปที่ขั้วย้อนกลับจากนั้นสนามไฟฟ้าจะเริ่มสูงขึ้นอีกครั้ง
โครงสร้างไดโอดกับดัก
หลักการทำงานของไดโอด TRAPATT คือด้านหน้าของหิมะถล่มจะเคลื่อนที่เร็วกว่าความเร็วอิ่มตัวของพาหะ โดยทั่วไปแล้วค่าของความอิ่มตัวจะมีค่ามากกว่าสามเท่า โหมดของไดโอดไม่ได้ขึ้นอยู่กับความล่าช้าของเฟสการฉีด
แม้ว่าไดโอดจะให้ประสิทธิภาพสูงกว่าไดโอด IMPATT ข้อเสียเปรียบหลักของไดโอดนี้คือระดับสัญญาณรบกวนของสัญญาณสูงกว่า IMPATT ความเสถียรจะต้องสิ้นสุดลงตามการใช้งานที่ต้องการ
BARITT ไดโอด
ตัวย่อของไดโอด BARITT คือ“ Barrier Injection Transit Time diode” ซึ่งมีการเปรียบเทียบมากมายกับไดโอด IMPATT ที่ใช้กันทั่วไป ไดโอดนี้ใช้ในการสร้างสัญญาณไมโครเวฟเหมือนกับไดโอด IMPATT ทั่วไปและไดโอดนี้มักใช้ในสัญญาณกันขโมยและในกรณีที่สามารถสร้างสัญญาณไมโครเวฟแบบธรรมดาที่มีระดับเสียงค่อนข้างต่ำ
ไดโอดนี้มีความคล้ายคลึงกับไดโอด IMPATT มาก แต่ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างไดโอดทั้งสองนี้คือไดโอด BARITT ใช้การปล่อยความร้อนมากกว่าการคูณของหิมะถล่ม
บาริตต์ไดโอด
ข้อดีหลักอย่างหนึ่งของการใช้การปล่อยก๊าซประเภทนี้คือขั้นตอนนี้มีเสียงดังน้อยกว่า ด้วยเหตุนี้ไดโอด BARITT จึงไม่ได้รับประสบการณ์จากระดับเสียงรบกวนที่ใกล้เคียงกันเช่น IMPATT โดยทั่วไปไดโอด BARITT ประกอบด้วยไดโอดสองตัวซึ่งวางกลับไปด้านหลัง เมื่อใดก็ตามที่ศักยภาพถูกนำไปใช้กับอุปกรณ์ความเป็นไปได้ที่ลดลงส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นในไดโอดแบบย้อนกลับ หากแรงดันไฟฟ้าถูกขยายจนสุดปลายของพื้นที่พร่องมาบรรจบกันสถานะที่เรียกว่าหมัดทะลุจะเกิดขึ้น
ความแตกต่างระหว่าง Impatt และ Trapatt Diode และ Baritt diode จะได้รับในรูปแบบตาราง
คุณสมบัติ | อิมแพ็คไดโอด | TRAPATT ไดโอด | BARITT ไดโอด |
ชื่อเต็ม | Impact Ionisation Avalanche Transit Time | Plasma Avalanche ที่ติดกับดักทริกเกอร์การขนส่ง | เวลาขนส่งฉีดสิ่งกีดขวาง |
พัฒนาโดย | RL Johnston ในปี 2508 | HJ Prager ในปี พ.ศ. 2510 | D J Coleman ในปี พ.ศ. 2514 |
ช่วงความถี่ในการทำงาน | 4GHz ถึง 200GHz | 1 ถึง 3GHz | 4GHz ถึง 8GHz |
หลักการทำงาน | การคูณถล่ม | พลาสม่าถล่ม | การปล่อยความร้อน |
กำลังขับ | 1Watt CW และ> 400Watt พัลซิ่ง | 250 วัตต์ที่ 3GHz, 550Watt ที่ 1GHz | เพียงไม่กี่มิลลิวัตต์ |
ประสิทธิภาพ | CW 3% และพัลส์ 60% ที่ต่ำกว่า 1GHz มีประสิทธิภาพและทรงพลังกว่า Gunn diode Impatt diode Noise รูป: 30dB (แย่กว่า Gunn diode) | 35% ที่ 3GHz และ 60% พัลส์ที่ 1GHz | 5% (ความถี่ต่ำ), 20% (ความถี่สูง) |
รูปเสียง | 30dB (แย่กว่า Gunn diode) | NF ที่สูงมากของคำสั่งประมาณ 60dB | NF ต่ำประมาณ 15dB |
ข้อดี | ·ไดโอดไมโครเวฟนี้มีความสามารถในการใช้พลังงานสูงเมื่อเทียบกับไดโอดอื่น ๆ ·เอาต์พุตมีความน่าเชื่อถือเมื่อเทียบกับไดโอดอื่น ๆ | ·ประสิทธิภาพสูงกว่าผลกระทบ ·การกระจายพลังงานต่ำมาก | ·มีเสียงดังน้อยกว่าไดโอดอิมแพตต์ · NF 15dB ที่ C band โดยใช้เครื่องขยายเสียง Baritt |
ข้อเสีย | ·ตัวเลขเสียงสูง ·กระแสไฟฟ้าทำงานสูง ·เสียงรบกวน AM / FM ปลอมสูง | ·ไม่เหมาะสำหรับการใช้งาน CW เนื่องจากความหนาแน่นของพลังงานสูง · NF สูงประมาณ 60dB ·ความถี่ด้านบนถูก จำกัด ไว้ที่แถบด้านล่างมิลลิเมตร | ·แบนด์วิดท์แคบ ·กำลังขับ จำกัด เพียงไม่กี่ mWatts |
การใช้งาน | ·ออสซิลเลเตอร์ Impatt ควบคุมแรงดันไฟฟ้า ·ระบบเรดาร์พลังงานต่ำ ·เครื่องขยายเสียงที่ล็อคการฉีด ·ออสซิลเลเตอร์ไดโอดอิมพาตที่เสถียร | ·ใช้ในไมโครเวฟบีคอน ·ระบบลงจอดของเครื่องมือ• LO ในเรดาร์ | ·มิกเซอร์ ·ออสซิลเลเตอร์ ·เครื่องขยายสัญญาณขนาดเล็ก |
ดังนั้นทั้งหมดนี้จึงเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่าง Impatt และ Trapatt Diode และ Baritt diode ซึ่งรวมถึงหลักการทำงานช่วงความถี่กำลัง o / p ประสิทธิภาพรูปสัญญาณรบกวนข้อดีข้อเสียและการใช้งาน นอกจากนี้ข้อสงสัยใด ๆ เกี่ยวกับแนวคิดนี้หรือ เพื่อดำเนินโครงการไฟฟ้า โปรดให้ข้อเสนอแนะที่มีค่าของคุณโดยการแสดงความคิดเห็นในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง นี่คือคำถามสำหรับคุณว่า Impatt diode, Trapatt diode และ Baritt diode มีหน้าที่อะไร?
เครดิตภาพ:
- ไดโอดกระทบ อิวาร์มาจิดี
- กับดักไดโอด เวิร์ดเพรส
- โครงสร้างไดโอดกับดัก วิทยุ - อิเล็กทรอนิกส์