Радиоэлектроника и телекоммуникации
Туннельный диод - это полупроводниковый диод на основе вырожденного полупроводника, в котором туннельный эффект приводит к появлению на вольт - амперной характеристике при прямом напряжении участка отрицательного дифференциального сопротивления.
Туннельный диод изготовляется из германия или арсенида галлия с очень большой концентрацией примесей, т.е. с очень малым удельным сопротивлением. Такие полупроводники с малым сопротивлением называют вырожденными. Это позволяет получить очень узкий р-n - переход. В таких переходах возникают условия для относительно свободного туннельного прохождения электронов через потенциальный барьер (туннельный эффект). Туннельный эффект приводит к появлению на прямой ветви ВАХ диода участка с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Туннельный эффект состоит в том, что при достаточно малой высоте потенциального барьера возможно проникновение электронов через барьер без изменения их энергии.
Основные параметры туннельных диодов:
· пиковый ток Iп - прямой ток в точке максимума ВАХ;
· ток впадины Iв − прямой ток в точке минимума ВАХ;
· отношение токов туннельного диода Iп/Iв;
· напряжение пика Uп - прямое напряжение, соответствующее пиковому току;
· напряжение впадины Uв − прямое напряжение, соответствующее току впадины;
· напряжение раствора Uрр.
Туннельные диоды используются для генерации и усиления электромагнитных колебаний, а также в быстродействующих переключающих и импульсных схемах.
Рисунок 3.7 - Вольт-амперная характеристика туннельного диода
Обращенный диод - диод на основе полупроводника с критической концентрацией примесей, в котором проводимость при обратном напряжении вследствие туннельного эффекта значительно больше, чем при прямом напряжении.
Принцип действия обращенного диода основан на использовании туннельного эффекта. Но в обращенных диодах концентрацию примесей делают меньше, чем в обычных туннельных. Поэтому контактная разность потенциалов у обращенных диодов меньше, а толщина р-n - перехода больше. Это приводит к тому, что под действием прямого напряжения прямой туннельный ток не создается. Прямой ток в обращенных диодах создается инжекцией не основных носителей зарядов через р-n - переход, т.е. прямой ток является диффузионным. При обратном напряжении через переход протекает значительный туннельный ток, создаваемый перемещение электронов сквозь потенциальный барьер из р - области в n-область. Рабочим участком ВАХ обращенного диода является обратная ветвь.
Таким образом, обращенные диоды обладают выпрямляющим эффектом, но пропускное (проводящее) направление у них соответствует обратному включению, а запирающее (непроводящее) - прямому включению.
Рисунок 3.8 - Вольт-амперная характеристика обращенного диода
Обращенные диоды применяют в импульсных устройствах, а также в качестве преобразователей сигналов (смесителей и детекторов) в радиотехнических устройствах.
Другие стьтьи в тему
Разработка узкополосного частотно-модулированного приемника
Радиосистемы различного назначения, от простейших радиотелефонов до
компьютерных радиосетей, пользуются всё большим успехом у пользователей во всём
мире. После нескольких десятилетий развития теории и техники радиосистем
значительно выросли скорость и качество коммуникационных услуг п ...
Протоколы сигнализации на мобильных сетях
Сотовая связь - весьма заметное явление в технике связи. В настоящее
время информационный сектор является самым динамичным в мировой экономике. В
свою очередь, в информационном секторе наиболее быстро развивается сотовая
связь. Связь - одна из основных составляющих инфраструктуры, она ...