Реферат на тему свч диоды

По своему назначению СВЧ диоды делятся на видео детекторные, предназна-чены для детектирования СВЧ колебаний, переключательные, пред-назначенные для применения в устройствах управления уровнем СВЧ мощности, параметрические, предназначенные для примене-ния в параметрических усилителях СВЧ колебаний, и преобразова-тельные. В свою очередь, преобразовательные диоды, в которых ис-пользуется нелинейность вольтамперной характеристики перехода, делят на смесительные, используемые для преобразования СВЧ сигнала и сигнала гетеродина в сигнал промежуточной частоты, ум-ножительные, используемые для умножения частоты СВЧ сигнала, и модуляторные, используемые для модулирования амплитуды СВЧ сигнала. В СВЧ диодах обычно используется точечный контакт.

Широкаянелегированная i-область делает pin-диод плохим выпрямителем обычноеприменение для диода , но с другой стороны это позволяет использовать его ваттенюаторах ослабителях сигнала , быстрых переключателях, фотодетекторах, атакже в высоковольтной электронике. Точно так же и диод начинаетпропускать ток, как только заполнится носителями заряда i-область. Из-затого, что в i-области очень низкая концентрация носителей заряда, тампрактически отсутствуют процессы рекомбинации во время инжекции. Но в режимепрямого смещения концентрация носителей заряда на несколько порядков превышаетсобственную концентрацию. Нанизких частотах для pin-диода справедливы те же уравнения, что и для обычного. На высоких частотах pin-диод ведет себя как практически идеальный резистор — еговольт-амперная характеристика ВАХ линейна даже для очень большого значениянапряжения.

Применение pin диодов

Конструкция и принцип действия[ править править код ] Вольт-амперная характеристика диода Ганна Диод Ганна традиционно представляет собой слой арсенида галлия с омическими контактами с обеих сторон.

В связи с этим, с ростом напряжённости электрического поля, средняя дрейфовая скорость электронов увеличивается до достижения полем некоторого критического значения, а затем уменьшается, стремясь к скорости насыщения. Таким образом, если к диоду приложено напряжение, превышающее произведение критической напряжённости поля на толщину слоя арсенида галлия в диоде, однородное распределение напряжённости по толщине слоя становится неустойчиво. В момент зарождения домена ток через диод максимален.

По мере формирования домена ток уменьшается и достигает своего минимума по окончании формирования. Достигая анода, домен разрушается, и ток снова возрастает. Но едва он достигнет максимума, у катода формируется новый домен. Частота, с которой этот процесс повторяется, обратно пропорциональна толщине слоя полупроводника, прямо пропорциональна скорости движения домена и называется пролетной частотой.

На ВАХ полупроводникового прибора наличие падающего участка является недостаточным условием для возникновения в нём СВЧ колебаний, но необходимым. Возникновение колебаний означает, что в кристалле полупроводника развивается неустойчивость. При размещении диода Ганна в резонаторе возможны другие режимы генерации, при которых частота колебаний может быть сделана как ниже, так и выше пролетной частоты. Эффективность такого генератора относительно высока, но максимальная мощность не превышает — мВт.

Существенно влияние омических невыпрямляющих контактов к кристаллу. Для выполнения низкоомных омических контактов, необходимых для подвода тока для работы диодов Ганна существуют два подхода: первый из них заключается в выборе приемлемой технологии нанесения таких контактов непосредственно на высокоомный кристалл арсенида галлия; при втором подходе кристалл прибора выполняется многослойным.

В диодах с такой структурой на слой высокоомного низколегированного арсенида галлия наращивают с обеих сторон эпитаксиальные слои низкоомного высоколегированного арсенида галлия с проводимостью n-типа. Эти высоколегированные слои служат переходными подложками от рабочей части кристалла к металлическим электродам. Применение[ править править код ] Диод Ганна может быть использован для создания генератора с частотами генерации в 10 ГГц и выше вплоть до единиц ТГц.

Резонатор, который может быть выполнен в виде волновода применяют для управления частотой. Частота генераторов на диоде Ганна определяется в основном резонансной частотой резонатора с учётом ёмкостной проводимости диода и может перестраиваться в относительно широких пределах механическими с помощью изменения геометрических размеров резонатора и электрическими методами путем изменения напряжения на диоде.

Однако, срок службы генераторов Ганна относительно мал, что связано с одновременным воздействием на кристалл полупроводника таких факторов, как сильное электрическое поле и перегрев полупроводникового кристалла прибора выделяющейся в нём мощностью. Диоды Ганна, работающие в различных режимах, используются в диапазоне частот 1— ГГц. Но, при использовании прибора в импульсном режиме КПД увеличивается в 2—3 раза. Специальные широкополосные резонансные системы позволяют добавить в мощность полезного выходного сигнала высшие гармоники и служат для увеличения КПД.

Такой режим работы генератора называется релаксационным. Существуют несколько разных режимов использования генераторов на диоде Ганна в зависимости от питающего напряжения, температуры, характера нагрузки: доменный режим, гибридный режим, режим ограниченного накопления объемного заряда и режим отрицательной проводимости. Наиболее часто используемым режимом является доменный режим при котором в течение большей части периода колебаний характерен режим существования домена.

Доменный режим может быть реализован в трёх различных видах: пролётный, с задержкой образования доменов и с гашением доменов. Переход между этими видами происходит при изменении сопротивления нагрузки.

Для диодов Ганна был так же предложен и осуществлен режим ограничения и накопления объёмного заряда. Этот режим имеет место при больших амплитудах напряжения на диоде и на частотах, в несколько раз больших пролетной частоты, и при средних постоянных напряжениях на диоде, которые в несколько раз превышают пороговое значение. Однако, существуют определённые требования для реализации этого режима: полупроводниковый материал диода должен быть с очень однородным профилем легирования.

При этом однородное распределение электрического поля и концентрации электронов по длине образца обеспечивается за счет большой скорости изменения напряжения на диоде.

Помимо арсенида галлия GaAs и фосфида индия InP, используется на частотах до ГГц при изготовлении диодов используется эпитаксиальное наращивание , для изготовления диодов Ганна также применяется нитрид галлия GaN.

Диод Ганна имеет низкий уровень амплитудного шума и низкое рабочее напряжение питания от единиц до десятков В. При использовании диоды монтируются в резонансных камерах, выполненных на поверхности микросхем с диэлектрическими подложками в комбинации с ёмкостными и индуктивными компонентами, либо используются в виде комбинации внешних объемных резонаторов и микросхем.

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как проверить диод из микроволновки CL01-12 ремонт микроволновки СВЧ LG, Samsung

По своему назначению СВЧ диоды делятся на видео детекторные, предназна-чены для детектирования СВЧ колебаний, переключательные. Появились новые активные приборы, работающие в СВЧ диапазоне: диоды Ганна, лавинно-пролетные диоды, СВЧ транзисторы.

Широкая нелегированная i-область делает pin-диод плохим выпрямителем обычное применение для диода , но с другой стороны это позволяет использовать его в аттенюаторах ослабителях сигнала , быстрых переключателях, фотодетекторах, а также в высоковольтной электронике. Точно так же и диод начинает пропускать ток, как только заполнится носителями заряда i-область. Из-за того, что в i-области очень низкая концентрация носителей заряда, там практически отсутствуют процессы рекомбинации во время инжекции. Но в режиме прямого смещения концентрация носителей заряда на несколько порядков превышает собственную концентрацию. На низких частотах для pin-диода справедливы те же уравнения, что и для обычного. На высоких частотах pin-диод ведет себя как практически идеальный резистор - его вольт-амперная характеристика ВАХ линейна даже для очень большого значения напряжения. На высоких частотах в i-области находится большое количество накопленного заряда, который позволяет диоду работать. На низких частотах заряд в i-области рекомбинирует и диод выключается. Высокочастотное сопротивление обратно пропорционально постоянному току, протекающему через pin-диод. Таким образом, можно варьировать значение сопротивления в широких пределах - от 0. Большая ширина i-области также означает, что pin-диод имеет небольшую ёмкость при обратном смещении. Области пространственного заряда ОПЗ в pin-диоде практически полностью находятся в i-области.

Конструкция и принцип действия[ править править код ] Вольт-амперная характеристика диода Ганна Диод Ганна традиционно представляет собой слой арсенида галлия с омическими контактами с обеих сторон. В связи с этим, с ростом напряжённости электрического поля, средняя дрейфовая скорость электронов увеличивается до достижения полем некоторого критического значения, а затем уменьшается, стремясь к скорости насыщения.

Скачать реферат: Лавинно-пролетный диод Введение Настоятельная необходимость миниатюризации аппаратуры СВЧ, повышение ее экономичности и надежности вызвала быстрый рост рабочих частот полупроводниковых приборов. Наряду с большими успехами в технологии транзисторов этому способствовало открытие новых физических явлений в полупроводниках, сделавшее возможным разработку приборов, адекватных СВЧ диапазону. На базе ЛПД создаются и быстро совершенствуются разнообразные приборы и устройства, в первую очередь генераторы когерентных и шумовых колебаний сантиметрового и миллиметрового диапазонов.

Диоды Ганна

Реферат : Полупроводниковые диоды - - Банк рефератов,. Рефераты по коммуникации и связи полупроводниковые выгодно. Вч- и свч- выгодно, импульсные, полупроводниковые стабилитроны недалекого выгодно, туннельные, презентация скачать, стабилитроны недалекого выгодно. Статическая характеристика и применение обращённого спрятала. В работе есть: рисунки более

Реферат опорные диоды

Файл: По своему назначению СВЧ диоды делятся на видео детекторные, предназна-чены для детектирования СВЧ колебаний, переключательные, пред-назначенные для применения в устройствах управления уровнем СВЧ мощности, параметрические, предназначенные для примене-ния в параметрических усилителях СВЧ колебаний, и преобразова-тельные. В свою очередь, преобразовательные диоды, в которых ис-пользуется нелинейность вольтамперной характеристики перехода, делят на смесительные, используемые для преобразования СВЧ сигнала и сигнала гетеродина в сигнал промежуточной частоты, ум-ножительные, используемые для умножения частоты СВЧ сигнала, и модуляторные, используемые для модулирования амплитуды СВЧ сигнала. В СВЧ диодах обычно используется точечный контакт. Переход в таких диодах не формуется. Выпрямляющий контакт осуществля-ется простым прижимом к полированной поверхности полупровод-ника острия металлического контактной пружины. Эти диоды изго-товляются из очень низкоомного материала время жизни носителей заряда мало и имеют весьма малый радиус точечного контакта мкм , что обеспечивает хорошие высокочастотные свойства. Однако напряжение пробоя СВЧ диодов очень низкое всего В , а пря-мое напряжение относительно высокое.

Реферат на тему свч диоды

Широкая нелегированная i-область делает pin-диод плохим выпрямителем обычное применение для диода , но с другой стороны это позволяет использовать его в аттенюаторах ослабителях сигнала , быстрых переключателях, фотодетекторах, а также в высоковольтной электронике. Точно так же и диод начинает пропускать ток, как только заполнится носителями заряда i-область. Из-за того, что в i-области очень низкая концентрация носителей заряда, там практически отсутствуют процессы рекомбинации во время инжекции.

Диод Ганна

.

Реферат на тему свч диоды

.

Лавинно-пролетный диод

.

Полупроводниковый диод

.

.

.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Проверка ВВ Диода СВЧ печи. Check the BB diode microwave oven.
Похожие публикации