İlginç

Tünel Diyotu: Easki mikrodalga diyot

Tünel Diyotu: Easki mikrodalga diyot


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Tünel diyot, osilatörlerde ve ayrıca yükselticilerde kullanılabilen bir tür mikrodalga yarı iletken diyottur.

Tünel diyotu, sıradan PN bağlantısının standart fiziğini kullanmak yerine, adını aldığı tünelleme adı verilen kuantum mekanik bir etki kullanır.

Tünelleme etkisi, tünel diyotuna negatif bir direnç bölgesi verir ve bu, bir osilatör olarak ve ayrıca mikrodalga bölgesine iyi frekanslarda ön amplifikatör uygulamalarında kullanılmasını sağlar.

Tünel diyotları günümüzde yaygın olarak kullanılmasa da, yine de çok sayıda RF uygulamasında kullanılabilirler. Televizyon alıcısı ön uç osilatörlerinde ve osiloskop tetikleme devrelerinde vb. Kullanılmışlardır. Çok uzun ömürlü oldukları ve bir RF ön amplifikatörü olarak kullanıldıklarında çok yüksek seviyede performans gösterebilecekleri gösterilmiştir.

Ancak bugün, tünel diyot uygulamaları daha az yaygındır çünkü üç terminal cihazı birçok alanda genellikle daha iyi performans seviyeleri sunabilir.

Tünel diyot keşfi

Tünel diyotu 1958'de bir Japon doktorası tarafından keşfedildi. 1958'de Esaki adlı araştırma öğrencisi. Doktora derecesinin bir parçası olarak. yüksek hızlı bipolar transistörlerde kullanım için yoğun şekilde katkılı germanyum bağlantılarının özelliklerini ve performansını araştırıyordu.

Esaki, yüksek hızlı bipolar transistörler için bazı ağır katkılı bağlantılar üretti. Bu cihazları test ederken ve kullanırken, tünel açma etkisinin bir sonucu olarak mikrodalga frekanslarında bir salınım ürettiklerini buldu.

Esaki, tünel diyotu üzerindeki çalışması nedeniyle 1973'te Nobel Fizik ödülünü aldı.

Esaki'nin çalışmasının ardından diğer araştırmacılar, diğer malzemelerin de tünel açma etkisini gösterdiğini gösterdi. Holonyak ve Lesk, 1960 yılında bir Gallium Arsenide cihazını gösterdiler ve diğerleri Indium tin'i gösterdi ve ardından 1962'de bu etki Indium Arsenide, Indium Phosphide ve ayrıca Silikon gibi materyallerde gösterildi.

Tünel diyot devresi sembolü

Devre şemalarında kullanılan tünel diyot sembolü, kullanılan temel diyot sembolüne dayanmaktadır. Tünel diyot sembolünü standart diyot sembolünden ayırmak için devre sembolünün çubuk kısmına ek kuyruklar eklenir.

Avantajlar ve dezavantajlar

Tünel diyotu, bugünlerde bir kez yulaf olduğu kadar yaygın olarak kullanılmamaktadır. Diğer yarı iletken teknolojilerinin performansındaki gelişmelerle birlikte, bunlar genellikle tercih edilen seçenek haline geldi. Yine de, uygun bir seçenek olup olmadığını keşfetmek için avantaj ve dezavantajlarını göz önünde bulundurarak bir tünel diyotuna bakmaya değer.

Avantajlar

  • Çok yüksek hız: Yüksek çalışma hızı, tünel diyotunun mikrodalga RF uygulamaları için kullanılabileceği anlamına gelir.
  • Uzun ömür: Tünel diyotu üzerinde çalışmalar yapılmıştır ve performansının, diğer yarı iletken cihazların bozulmuş olabileceği uzun süre boyunca sabit kaldığı gösterilmiştir.

Dezavantajları

  • Yeniden üretilebilirlik: Tünel diyotunu, sıklıkla ihtiyaç duyulan seviyelere yeniden üretilebilir performansla yapmak mümkün olmamıştır.
  • Düşük tepe-vadi akımı oranı: Negatif direnç bölgesi ve tepeden vadiye akım, diğer cihazlarla elde edilebilecek performans seviyelerini üretmek için genellikle gerekli olduğu kadar yüksek değildir.

Tünel diyotunun erken başarısının ana nedenlerinden biri, yüksek çalışma hızı ve üstesinden gelebildiği yüksek frekanslardı. Bu, diğer birçok cihazın azınlık taşıyıcıların varlığıyla yavaşlamasına rağmen, tünel diyotunun yalnızca çoğunluk taşıyıcıları, yani n tipi bir malzemedeki delikleri ve p-tipi bir malzemedeki elektronları kullanmasından kaynaklanmıştır. Azınlık taşıyıcılar bir cihazın çalışmasını yavaşlatır ve sonuç olarak hızları daha yavaştır. Ayrıca tünel açma etkisi doğası gereği çok hızlıdır.

Tünel diyotu bugünlerde nadiren kullanılmaktadır ve bu dezavantajlarından kaynaklanmaktadır. İlk olarak tünel açma akımları düşüktür ve bu da düşük güçlü cihazlar oldukları anlamına gelir. Bu, düşük gürültülü amplifikatörler için kabul edilebilir olsa da, daha fazla amplifikasyona ihtiyaç duyulduğundan osilatörlere dava açıldığında önemli bir dezavantajdır ve bu yalnızca daha yüksek güç kapasitesine sahip cihazlar tarafından yapılabilir, yani tünel diyotları değil. Üçüncü dezavantaj, düşük verimler ve dolayısıyla daha yüksek üretim maliyetleri ile sonuçlanan cihazların yeniden üretilebilirliği ile ilgili sorunlar olmalarıdır.

Uygulamalar

Tünel diyotu birkaç yıl önce ümit verici görünse de, kısa süre sonra osilatör uygulamaları için IMPATT diyotları ve amplifikatör olarak kullanıldığında FET'ler gibi diğer yarı iletken cihazlarla değiştirildi. Yine de tünel diyotu belirli uygulamalar için kullanışlı bir cihazdır.

Tünel diyotunun yararlı bir şekilde kullanılabileceği bir alan, askeri alanların ve manyetik alanlara, yüksek sıcaklığa ve radyoaktiviteye maruz kalabilecek diğer ekipmanların içindedir. Tünel diyotu, bu ortamların etkilerine karşı daha dayanıklıdır ve bu nedenle yine de yararlı bir şekilde kullanılabilir.

Keşfedilmeye başlanan tünel diyotun bir diğer avantajı da uzun ömürlülüğü ve güvenilirliğidir. Üretildikten sonra performansı, diğer cihazların bozulabileceği veya bozulabileceği yerlerde kullanılmasına rağmen uzun süre boyunca sabit kalır.


Videoyu izle: Diyot nedir (Mayıs Ayı 2022).