Da quando l'espansione della corrente teoria dei dispositivi semiconduttori gli scienziati si sono chiesti se sia possibile realizzare un dispositivo a resistenza negativa a due terminali. Nel 1958 WT read rivelò il concetto di diodo a valanga. Esistono diversi tipi di diodi disponibili sul mercato che vengono utilizzati nel microonde e RF sono classificati in vari tipi, vale a dire, Varactor, pin, step recovery, mixer, detector, tunnel e dispositivi per il tempo di transito delle valanghe come il diodo Impatt, il diodo Trapatt e diodi Baritt. Da ciò è emerso che il diodo può generare una resistenza negativa alle frequenze delle microonde. Ciò si ottiene utilizzando la ionizzazione e la deriva della forza portante nella regione ad alta potenza di campo della regione del semiconduttore polarizzata inversamente. Da questo concetto, qui questo articolo fornisce una panoramica della differenza tra diodo Impatt e Trapatt e diodo Baritt.
Differenza tra diodo Impatt e Trapatt e diodo Baritt
La differenza tra diodo Impatt e Trapatt e diodo Baritt è discussa di seguito.
Diodo IMPACT
Un diodo IMPATT è un tipo di componente elettrico semiconduttore ad alta potenza, utilizzato nei dispositivi elettronici a microonde ad alta frequenza. Questi diodi includono una resistenza negativa, che è usato come oscillatori per produrre amplificatori oltre che microonde. I diodi IMPATT possono funzionare a frequenze comprese tra circa 3 GHz e 100 GHz o più. Il vantaggio principale di questo diodo è la loro capacità ad alta potenza. Le applicazioni di Impatto Ionizzazione Diodi del tempo di transito della valanga includono principalmente sistemi radar a bassa potenza, allarmi di prossimità, ecc. Uno dei principali svantaggi dell'utilizzo di questo diodo è che il livello di rumore di fase è elevato se generati. Questi risultati derivano dalla natura statistica del processo valanghe.
Diodo ad impatto
La struttura del diodo IMPATT è simile a quella di a normale diodo PIN o Schema di base del diodo Schottky, ma il funzionamento e la teoria sono molto diversi. Il diodo utilizza la ripartizione da valanga unita ai tempi di transito dei portatori di carica per facilitargli di offrire una regione di resistenza negativa e quindi funzionare come un oscillatore. Poiché la natura del guasto da valanga è molto rumorosa e i segnali formati da un diodo IMPATT hanno livelli elevati di rumore di fase.
Diodo TRAPATT
Il termine TRAPATT sta per 'modalità di transito innescata da valanga di plasma intrappolato'. È un generatore di microonde ad alta efficienza in grado di funzionare da numerose centinaia di MHz a diversi GHz. Il diodo TRAPATT appartiene alla famiglia di base simile del diodo IMPATT. Tuttavia, il diodo TRAPATT presenta una serie di vantaggi e anche una serie di applicazioni. Fondamentalmente, questo diodo viene normalmente utilizzato come oscillatore a microonde, tuttavia, ha il vantaggio di un livello di efficienza migliore normalmente l'efficienza di alterazione del segnale da CC a RF può essere compresa tra il 20 e il 60%.
Diodo Trapatt
Normalmente, la costruzione del diodo consiste in un p + n n + che viene utilizzato per alti livelli di potenza, una costruzione n + p p + è migliore. Per la funzione il Transito innescato da valanga di plasma intrappolato Oppure TRAPATT viene eccitato utilizzando un impulso di corrente che radica il campo elettrico per aumentare un valore importante dove si verifica la moltiplicazione delle valanghe. A questo punto il campo si interrompe nelle vicinanze a causa del plasma prodotto.
La partizione e il flusso dei fori e degli elettroni sono guidati da un campo molto minore. Quasi mostra che sono stati 'intrappolati' dietro con una velocità inferiore alla velocità di saturazione. Dopo che il plasma aumenta attraverso l'intera regione attiva, gli elettroni e le lacune iniziano a spostarsi verso i terminali inversi e quindi il campo elettrico inizia a salire di nuovo.
Struttura del diodo Trapatt
Il principio di funzionamento del diodo TRAPATT è che il fronte della valanga avanza più velocemente della velocità di saturazione dei vettori. In comune, batte il valore di saturazione di un fattore di circa tre. La modalità del diodo non dipende dal ritardo della fase di iniezione.
Sebbene il diodo offra un alto livello di efficienza rispetto al diodo IMPATT. Il principale svantaggio di questo diodo è che il livello di rumore sul segnale è addirittura superiore a IMPATT. Una stabilità deve essere terminata in base all'applicazione richiesta.
Diodo BARITT
L'acronimo del diodo BARITT è “Barrier Injection Transit Time diode”, porta numerosi paragoni con il più diffuso diodo IMPATT. Questo diodo viene utilizzato nella generazione del segnale a microonde come il più comune diodo IMPATT e anche questo diodo è spesso utilizzato negli allarmi antifurto e dove può semplicemente creare un semplice segnale a microonde con un livello di rumore relativamente basso.
Questo diodo è molto simile rispetto al diodo IMPATT, ma la differenza principale tra questi due diodi è che il diodo BARITT utilizza l'emissione termoionica piuttosto che la moltiplicazione della valanga.
Diodo Baritt
Uno dei principali vantaggi dell'utilizzo di questo tipo di emissione è che la procedura è meno rumorosa. Di conseguenza, il diodo BARITT non subisce livelli di rumore simili a quelli di un IMPATT. Fondamentalmente il diodo BARITT è composto da due diodi, che sono posizionati schiena contro schiena. Ogni volta che il potenziale viene applicato attraverso il dispositivo, la maggior parte della caduta potenziale avviene attraverso il diodo polarizzato inverso. Se la tensione viene quindi aumentata fino a quando le estremità dell'area di esaurimento si incontrano, si verifica uno stato noto come punch through.
La differenza tra diodo Impatt e Trapatt e diodo Baritt è data in forma tabulare
| Proprietà | Diodo IMPACT | Diodo TRAPATT | Diodo BARITT |
| Nome e cognome | Tempo di transito della valanga a ionizzazione da impatto | Transito innescato da valanga di plasma intrappolato | Tempo di transito dell'iniezione di barriera |
| Sviluppato da | RL Johnston nell'anno 1965 | HJ Prager nell'anno 1967 | D J Coleman nell'anno 1971 |
| Gamma di frequenza operativa | Da 4GHz a 200GHz | Da 1 a 3GHz | Da 4GHz a 8GHz |
| Principio di funzionamento | Moltiplicazione delle valanghe | Valanga di plasma | Emissione termoionica |
| Potenza di uscita | 1Watt CW e> 400Watt pulsati | 250 Watt a 3GHz, 550 Watt a 1GHz | Solo pochi milliwatt |
| Efficienza | 3% CW e 60% pulsato sotto 1 GHz, più efficiente e più potente del tipo a diodo Gunn Figura di rumore del diodo Impatt: 30 dB (peggiore di un diodo Gunn) | 35% a 3GHz e 60% pulsato a 1GHz | 5% (bassa frequenza), 20% (alta frequenza) |
| Figura di rumore | 30dB (peggio del diodo Gunn) | NF molto alto dell'ordine di circa 60dB | Basso NF circa 15dB |
| Vantaggi | · Questo diodo a microonde ha una capacità di potenza elevata rispetto ad altri diodi. · L'uscita è affidabile rispetto ad altri diodi | · Maggiore efficienza rispetto a Impact · Dissipazione di potenza molto bassa | · Meno rumoroso dei diodi impatt · NF di 15dB in banda C utilizzando l'amplificatore Baritt |
| Svantaggi | · Alta figura di rumore · Alta corrente di esercizio · Alto rumore spurio AM / FM | · Non adatto per il funzionamento in CW a causa delle alte densità di potenza · NF alto di circa 60 dB · La frequenza superiore è limitata alla banda inferiore al millimetro | · Larghezza di banda ridotta · Limitato a pochi mWatt di potenza in uscita |
| Applicazioni | · Oscillatori Impatt controllati in tensione · Sistema radar a bassa potenza · Amplificatori bloccati ad iniezione · Oscillatori a diodi impatt stabilizzati in cavità | · Utilizzato nei fari a microonde · Sistemi di atterraggio strumentale • LO nel radar | · Mixer · Oscillatore · Piccolo amplificatore di segnale |
Quindi, questo riguarda la differenza tra diodo Impatt e Trapatt e diodo Baritt che include principi di funzionamento, intervallo di frequenza, potenza o / p, efficienza, figura di rumore, vantaggi, svantaggi e le sue applicazioni. Inoltre, qualsiasi domanda riguardante questo concetto o per realizzare i progetti elettrici , per favore dai i tuoi preziosi suggerimenti commentando nella sezione commenti qui sotto. Ecco una domanda per te, quali sono le funzioni del diodo Impatt, del diodo Trapatt e del diodo Baritt?
Crediti fotografici:
- Diodo ad impatto ivarmajidi
- Diodo Trapatt wordpress
- Struttura del diodo Trapatt radioelettronica
