Od rozšíření proudu teorie polovodičových součástek vědci uvažovali o tom, zda je možné vyrobit zařízení se dvěma koncovými zápornými rezistencemi. V roce 1958 WT read odhalil koncept lavinové diody. Na trhu jsou k dispozici různé typy diod, které se používají v mikrovlnné troubě a RF se dělí na různé typy, jmenovitě Varactor, pin, krokové zotavení, mixér, detektor, tunelové a lavinové tranzitní časové zařízení, jako je Impattova dioda, Trapattova dioda a Barittovy diody. Z toho bylo odhaleno, že dioda může generovat negativní odpor na mikrovlnných frekvencích. Toho je dosaženo použitím ionizace a driftu nosné síly v oblasti vysokého pole energie v oblasti polovodiče s reverzním předpětím. Z tohoto konceptu zde tento článek poskytuje přehled rozdílu mezi Impattovou a Trapattovou diodou a Barittovou diodou.
Rozdíl mezi Impattovou a Trapattovou diodou a Barittovou diodou
Rozdíl mezi Impattovou a Trapattovou diodou a Barittovou diodou je popsán níže.
Dioda IMPACT
Dioda IMPATT je jeden druh vysoce výkonných polovodičových elektrických součástek, který se používá ve vysokofrekvenčních mikrovlnných elektronických zařízeních. Tyto diody obsahují negativní odpor, který jsou používá se jako oscilátory k výrobě zesilovačů i mikrovln. Diody IMPATT mohou pracovat na frekvencích mezi 3 GHz a 100 GHz nebo více. Hlavní výhodou této diody je její schopnost vysokého výkonu. Aplikace Dopad Ionizace Lavinové tranzitní časové diody zahrnují zejména radarové systémy s nízkým výkonem, přibližovací alarmy atd. Hlavní nevýhodou použití této diody je vysoká úroveň fázového šumu, pokud se generují. Tyto výsledky vyplývají ze statistické povahy lavinového procesu.
Impaktní dioda
Struktura diody IMPATT je stejná jako a normální PIN dioda nebo Schottkyho dioda základní obrys, ale operace a teorie jsou velmi odlišné. Dioda využívá lavinové rozdělení spojené s tranzitními časy nosičů náboje, aby jí pomohla nabídnout oblast negativního odporu a poté fungovat jako oscilátor. Jelikož je lavinová porucha velmi hlučná a signály vytvářené diodou IMPATT mají vysokou úroveň fázového šumu.
Dioda TRAPATT
Termín TRAPATT znamená „tranzitní režim spouštěný zachycenou plazmovou lavinou“. Jedná se o vysoce účinný mikrovlnný generátor schopný provozu od mnoha stovek MHz do několika GHz. Dioda TRAPATT patří do podobné základní rodiny diody IMPATT. Dioda TRAPATT má však řadu výhod a také řadu aplikací. V zásadě se tato dioda běžně používá jako mikrovlnný oscilátor, má však tu výhodu, že má lepší úroveň účinnosti, obvykle může být účinnost změny signálu DC až RF v oblasti 20 až 60%.
Trapattová dioda
Konstrukce diody se obvykle skládá z p + n n +, který se používá pro vysoké úrovně výkonu, a n + p p + konstrukce je lepší. Pro funkci Uvíznutý plazmový lavinový tranzit Nebo je TRAPATT napájen proudovým pulzem, který zakoření elektrické pole, aby se zvýšil na důležitou hodnotu, kde dochází k množení laviny. V tomto okamžiku pole selhalo poblíž kvůli produkované plazmě.
Přepážka a tok otvorů a elektronů jsou poháněny velmi malým polem. Skoro to ukazuje, že byli „uvězněni“ vzadu rychlostí nižší než je rychlost nasycení. Poté, co se plazma zvýší v celé aktivní oblasti, elektrony a díry začnou driftovat na reverzní svorky a poté začne elektrické pole opět stoupat.
Struktura diody Trapatt
Princip TRAPATT diody spočívá v tom, že lavinové čelo postupuje rychleji než rychlost nasycení nosičů. Běžně překonává hodnotu sytosti faktorem kolem tří. Režim diody nezávisí na zpoždění fáze vstřikování.
I když dioda poskytuje vyšší úroveň účinnosti než dioda IMPATT. Hlavní nevýhodou této diody je, že úroveň šumu v signálu je ještě vyšší než IMPATT. Stabilitu je třeba ukončit podle požadované aplikace.
BARITT dioda
Zkratka diody BARITT je „Barrier Injection Transit Time diode“, nese řadu srovnání s obecněji používanou diodou IMPATT. Tato dioda se používá při generování mikrovlnného signálu jako běžnější dioda IMPATT a také tato dioda se často používá u poplachů proti vloupání a tam, kde může jednoduše vytvořit jednoduchý mikrovlnný signál s poměrně nízkou úrovní šumu.
Tato dioda je velmi podobná diodě IMPATT, ale hlavní rozdíl mezi těmito dvěma diodami spočívá v tom, že dioda BARITT využívá spíše termionickou emisi než množení lavin.
Barittova dioda
Jednou z hlavních výhod používání tohoto druhu emise je, že postup je méně hlučný. Výsledkem je, že dioda BARITT nezažije podobné úrovně šumu jako IMPATT. Dioda BARITT se v zásadě skládá ze dvou diod, které jsou umístěny zády k sobě. Kdykoli se na zařízení aplikuje potenciál, k největšímu poklesu potenciálu dochází na diodě s reverzním předpětím. Pokud se napětí poté zvětšuje, dokud se nesetknou konce oblasti vyčerpání, stane se stav známý jako úder.
Rozdíl mezi Impattovou a Trapattovou diodou a Barittovou diodou je uveden v tabulce
Vlastnosti | Dioda IMPACT | Dioda TRAPATT | BARITT dioda |
Celé jméno | Přepravní čas laviny dopadové ionizace | Uvíznutý plazmový lavinový tranzit | Doba přepravy vstřikování bariéry |
Vyvinul | RL Johnston v roce 1965 | HJ Prager v roce 1967 | D J. Coleman v roce 1971 |
Rozsah provozní frekvence | 4 GHz až 200 GHz | 1 až 3GHz | 4 GHz až 8 GHz |
Princip činnosti | Násobení laviny | Plazmová lavina | Termionická emise |
Výstupní výkon | 1 W CW a> 400 Watt pulzně | 250 Watt na 3GHz, 550Watt na 1GHz | Jen pár milliwattů |
Účinnost | 3% CW a 60% pulzováno pod 1GHz, efektivnější a výkonnější než Gunnův diodový typ Impatt dioda Noise Obrázek: 30 dB (horší než Gunnova dioda) | 35% při 3GHz a 60% pulzující při 1GHz | 5% (nízká frekvence), 20% (vysoká frekvence) |
Obrázek šumu | 30 dB (horší než Gunnova dioda) | Velmi vysoký NF řádově kolem 60 dB | Nízký NF asi 15 dB |
Výhody | · Tato mikrovlnná dioda má ve srovnání s jinými diodami vysoký výkon. · Výstup je spolehlivý ve srovnání s jinými diodami | · Vyšší účinnost než Impact · Velmi nízký ztrátový výkon | · Méně hlučné než impattové diody · NF 15 dB v pásmu C pomocí zesilovače Baritt |
Nevýhody | · Vysoký šum · Vysoký provozní proud · Vysoce rušivý šum AM / FM | · Nevhodné pro provoz CW kvůli vysoké hustotě výkonu · Vysoký NF kolem 60 dB · Horní frekvence je omezena na pásmo pod milimetr | · Úzká šířka pásma · Omezený výkon několika mWattů |
Aplikace | · Napěťově řízené oscilátory Impatt · Radarový systém s nízkým výkonem · Zesilovače uzamčené vstřikováním · Dutinově stabilizované impattové diodové oscilátory | · Používá se v mikrovlnných majácích · Systémy přistání podle přístrojů • LO v radaru | · Mixér · Oscilátor · Malý zesilovač signálu |
Jedná se tedy o rozdíl mezi Impattovou a Trapattovou diodou a Barittovou diodou, který zahrnuje principy provozu, frekvenční rozsah, výkon O / P, účinnost, šum, výhody, nevýhody a jeho aplikace. Kromě toho jakékoli dotazy týkající se tohoto konceptu nebo realizovat elektrické projekty , uveďte své cenné návrhy komentářem v sekci komentářů níže. Zde je otázka, jaké jsou funkce Impattovy diody, Trapattovy diody a Barittovy diody?
Fotografické kredity:
- Impaktní dioda ivarmajidi
- Trapattová dioda wordpress
- Struktura diody Trapatt radioelektronika