Różnica między diodą Impatta a diodą Trapatta i diodą Baritta

Różnica między diodą Impatta a diodą Trapatta i diodą Baritta

Od czasu ekspansji prądu teoria urządzeń półprzewodnikowych naukowcy zastanawiali się, czy możliwe jest wykonanie urządzenia z dwoma zaciskami o ujemnej oporności. W 1958 roku WT Read ujawnił koncepcję diody lawinowej. Na rynku dostępne są różne typy diod, które są używane w kuchence mikrofalowej, a RF są podzielone na różne typy, a mianowicie Varactor, pin, step recovery, mikser, detektor, tunel i urządzenia czasu przejścia lawiny, takie jak dioda Impatta, dioda Trapatta i diody Baritta. Na tej podstawie okazało się, że dioda może generować ujemny opór przy częstotliwościach mikrofalowych. Osiąga się to dzięki zastosowaniu jonizacji i dryfu siły nośnej w obszarze dużej mocy pola w regionie półprzewodnika z odwrotnym polaryzacją. Na podstawie tej koncepcji w tym artykule przedstawiono przegląd różnic między diodą Impatta i Trapatta a diodą Baritta.



Różnica między diodą Impatta i Trapatta a diodą Baritta

Różnica między diodą Impatta i Trapatta a diodą Baritta została omówiona poniżej.


Dioda IMPACT

Dioda IMPATT to jeden z rodzajów półprzewodnikowych elementów elektrycznych dużej mocy, stosowanych w mikrofalowych urządzeniach elektronicznych o wysokiej częstotliwości. Te diody mają ujemną rezystancję, która jest używane jako oscylatory do produkcji wzmacniaczy, a także mikrofal. Diody IMPATT mogą pracować na częstotliwościach od około 3 GHz do 100 GHz lub więcej. Główną zaletą tej diody jest duża moc. Aplikacje Wpływ Jonizacja Diody czasu przejścia lawiny obejmują głównie systemy radarowe małej mocy, alarmy zbliżeniowe itp. Główną wadą stosowania tej diody jest wysoki poziom szumów fazowych, jeśli generują. Te wyniki wynikają ze statystycznego charakteru procesu lawinowego.



Dioda udarowa

Dioda udarowa

Struktura diody IMPATT jest podobna do normalna dioda PIN lub dioda Schottky'ego podstawowy zarys, ale działanie i teoria są bardzo różne. Dioda wykorzystuje przebicie lawinowe połączone z czasami przejścia nośników ładunku, aby ułatwić jej zaoferowanie ujemnego obszaru oporu, a następnie działać jako oscylator. Ponieważ lawinowa natura jest bardzo hałaśliwa, a sygnały tworzone przez diodę IMPATT mają wysoki poziom szumów fazowych.



Dioda TRAPATT

Termin TRAPATT oznacza „tryb tranzytu wyzwalany lawiną w pułapce plazmy”. Jest to wysokowydajny generator mikrofal, zdolny do pracy od kilkuset MHz do kilku GHz. Dioda TRAPATT należy do podobnej podstawowej rodziny diod IMPATT. Jednak dioda TRAPATT ma szereg zalet, a także szereg zastosowań. Zasadniczo ta dioda jest normalnie używana jako oscylator mikrofalowy, jednak ma tę zaletę, że ma lepszy poziom wydajności, normalnie skuteczność zmiany sygnału DC na RF może wynosić od 20 do 60%.

Dioda Trapatta

Dioda Trapatta

Zwykle konstrukcja diody składa się z p + n n +, która jest używana dla dużych poziomów mocy, a konstrukcja n + p p + jest lepsza. Do funkcji Uwięziona lawina plazmowa wywołana tranzytem Lub TRAPATT jest zasilany za pomocą impulsu prądu, który unieruchamia pole elektryczne w celu wzmocnienia do ważnej wartości, w której następuje zwielokrotnienie lawiny. W tym momencie pole zawodzi w pobliżu z powodu wytwarzanej plazmy.


Podział i przepływ dziur i elektronów jest napędzany przez znacznie mniejsze pole. To prawie pokazuje, że zostały „uwięzione” z tyłu z prędkością mniejszą niż prędkość nasycenia. Po wzroście plazmy w całym obszarze aktywnym elektrony i dziury zaczynają dryfować do odwrotnych końcówek, a następnie pole elektryczne zaczyna ponownie rosnąć.

Struktura diody Trapatta

Struktura diody Trapatta

Zasada działania diody TRAPATT polega na tym, że przód lawiny posuwa się szybciej niż prędkość nasycenia nośników. Zwykle przewyższa wartość nasycenia około trzykrotnie. Tryb diody nie zależy od opóźnienia fazy wtrysku.

Chociaż dioda zapewnia wysoki poziom wydajności niż dioda IMPATT. Główną wadą tej diody jest to, że poziom szumów na sygnale jest nawet wyższy niż IMPATT. Stabilność należy zakończyć zgodnie z wymaganym zastosowaniem.

Dioda BARITT

Akronim diody BARITT to „dioda czasu tranzytu wtrysku z barierą”, co daje wiele porównań z powszechnie stosowaną diodą IMPATT. Ta dioda jest używana do generowania sygnału mikrofalowego, podobnie jak bardziej powszechna dioda IMPATT, a także ta dioda jest często używana w alarmach antywłamaniowych i gdzie może po prostu wytworzyć prosty sygnał mikrofalowy o stosunkowo niskim poziomie szumów.

Ta dioda jest bardzo podobna w stosunku do diody IMPATT, ale główna różnica między tymi dwoma diodami polega na tym, że dioda BARITT wykorzystuje emisję termiczną, a nie powielanie lawiny.

Dioda Baritta

Dioda Baritta

Jedną z głównych zalet korzystania z tego rodzaju emisji jest to, że procedura jest mniej hałaśliwa. W rezultacie dioda BARITT nie reaguje z podobnymi poziomami szumów jak IMPATT. Zasadniczo dioda BARITT składa się z dwóch diod, które są umieszczone tyłem do siebie. Ilekroć potencjał jest przyłożony do urządzenia, większość spadku potencjału ma miejsce na diodzie odwróconej polaryzacji. Jeśli napięcie jest następnie zwiększane, aż do zetknięcia się końców obszaru zubożenia, następuje stan znany jako przebicie.

Różnica między diodą Impatta i Trapatta a diodą Baritta została podana w formie tabelarycznej

Nieruchomości Dioda IMPACT Dioda TRAPATT Dioda BARITT
Pełne imię i nazwisko Czas tranzytu lawiny jonizacji uderzeniowejUwięziona lawina plazmowa wywołana tranzytemCzas tranzytu wtrysku bariery
Opracowany przez RL Johnston w 1965 rokuHJ Prager w roku 1967D J Coleman w 1971 roku
Zakres częstotliwości pracy 4 GHz do 200 GHz1 do 3GHz4 GHz do 8 GHz
Zasada działania Mnożenie lawinyLawina plazmowaEmisja termionowa
Moc wyjściowa 1 Watt CW i> 400 W. impulsowo250 W przy 3GHz, 550 W przy 1GHzZaledwie kilka miliwatów
Wydajność 3% CW i 60% pulsacji poniżej 1 GHz, bardziej wydajne i mocniejsze niż typ diody Gunna
Dioda Impatta Szum Rysunek: 30 dB (gorszy niż dioda Gunna)
35% przy 3 GHz i 60% przy 1 GHz5% (niska częstotliwość), 20% (wysoka częstotliwość)
Współczynnik szumów 30dB (gorsze niż dioda Gunna)Bardzo wysokie NF rzędu około 60dBNiski NF około 15dB
Zalety · Ta dioda mikrofalowa ma wysoką moc w porównaniu do innych diod.

· Wyjście jest niezawodne w porównaniu z innymi diodami

· Wyższa wydajność niż Impact

· Bardzo niskie straty mocy

· Mniej hałaśliwe niż diody Impatta

· NF 15dB w paśmie C przy użyciu wzmacniacza Baritt

Niedogodności · Wysoki współczynnik szumów

· Wysoki prąd roboczy

· Wysoki poziom szumów AM / FM

· Nie nadaje się do pracy ciągłej ze względu na dużą gęstość mocy

· Wysokie NF około 60dB

· Górna częstotliwość jest ograniczona do pasma poniżej milimetra

· Wąska przepustowość

· Ograniczona moc wyjściowa do kilku mW

Aplikacje · Sterowane napięciem oscylatory Impatta

· System radarowy małej mocy

· Wzmacniacze z blokadą wtrysku

· Stabilizowane wnękowo oscylatory z diodami impatowymi

· Stosowany w lampach ostrzegawczych mikrofalowych

· Systemy lądowania według przyrządów • LO w radarze

· Mikser

· Oscylator

· Mały wzmacniacz sygnału

Tak więc chodzi o różnicę między diodą Impatta i Trapatta a diodą Baritta, która obejmuje zasady działania, zakres częstotliwości, moc o / p, wydajność, współczynnik szumów, zalety, wady i ich zastosowania. Ponadto wszelkie pytania dotyczące tej koncepcji lub do realizacji projektów elektrycznych , podaj cenne sugestie, komentując w sekcji komentarzy poniżej. Oto pytanie do Ciebie, jakie są funkcje diody Impatta, diody Trapatta i diody Baritta?

Kredyty fotograficzne: