Depuis l'expansion du courant théorie des dispositifs à semi-conducteurs les scientifiques se sont demandé s'il était possible de fabriquer un dispositif à résistance négative à deux bornes. En 1958, WT read a révélé le concept de diode à avalanche. Il existe différents types de diodes disponibles sur le marché qui sont utilisées dans les micro-ondes et les RF sont classées en différents types, à savoir, Varactor, broche, récupération d'étape, mélangeur, détecteur, tunnel et dispositifs de temps de transit d'avalanche comme la diode Impatt, la diode Trapatt et les diodes Baritt. De cela, il a été découvert que la diode peut générer une résistance négative aux fréquences micro-ondes. Ceci est atteint en utilisant l'ionisation et la dérive de la force porteuse dans la région de puissance de champ élevée de la région semi-conductrice polarisée en inverse. À partir de ce concept, cet article donne ici un aperçu de la différence entre la diode Impatt et Trapatt et la diode Baritt.
Différence entre la diode Impatt et Trapatt et la diode Baritt
La différence entre la diode Impatt et Trapatt et la diode Baritt est discutée ci-dessous.
Diode IMPACT
Une diode IMPATT est un type de composant électrique semi-conducteur à haute puissance, utilisé dans les dispositifs électroniques hyperfréquences à haute fréquence. Ces diodes comprennent une résistance négative, qui sont utilisé comme oscillateurs pour produire des amplificateurs ainsi que des micro-ondes. Les diodes IMPATT peuvent fonctionner à des fréquences comprises entre environ 3 GHz et 100 GHz ou plus. Le principal avantage de cette diode est sa capacité à haute puissance. Les applications de Impact Ionisation Diodes de temps de transit d'avalanche comprennent principalement les systèmes radar de faible puissance, les alarmes de proximité, etc. Un inconvénient majeur de l'utilisation de cette diode est que le niveau de bruit de phase est élevé si elles génèrent. Ces résultats proviennent de la nature statistique du processus d'avalanche.
Diode d'impact
La structure de la diode IMPATT est semblable à une diode PIN normale ou schéma de base de la diode Schottky, mais le fonctionnement et la théorie sont très différents.La diode utilise une panne d'avalanche associée aux temps de transit des porteurs de charge pour lui permettre d'offrir une région de résistance négative et ensuite de fonctionner comme un oscillateur. Étant donné que la nature de la panne par avalanche est très bruyante, les signaux formés par une diode IMPATT ont des niveaux élevés de bruit de phase.
Diode TRAPATT
Le terme TRAPATT signifie «mode de transit déclenché par une avalanche de plasma piégé». C'est un générateur de micro-ondes à haut rendement capable de fonctionner de plusieurs centaines de MHz à plusieurs GHz. La diode TRAPATT appartient à la famille de base similaire de la diode IMPATT. Cependant, la diode TRAPATT présente un certain nombre d'avantages et également un certain nombre d'applications. Fondamentalement, cette diode est normalement utilisée comme oscillateur hyperfréquence, cependant, elle présente l'avantage d'un meilleur niveau d'efficacité. Normalement, l'efficacité de l'altération du signal DC en RF peut être de l'ordre de 20 à 60%.
Diode Trapatt
Normalement, la construction de la diode consiste en un p + n n + qui est utilisé pour des niveaux de puissance élevés et une construction n + p p + est meilleure. Pour la fonction le Transit déclenché par une avalanche de plasma piégé Ou TRAPATT est alimenté en utilisant une impulsion de courant qui racine le champ électrique pour augmenter à une valeur importante où la multiplication de l'avalanche se produit. À ce stade, le champ échoue à proximité en raison du plasma produit.
La partition et le flux des trous et des électrons sont entraînés par un champ très mineur. Cela montre presque qu’ils ont été «pris au piège» avec une vitesse inférieure à la vitesse de saturation. Une fois que le plasma a augmenté sur toute la région active, les électrons et les trous commencent à dériver vers les bornes inverses, puis le champ électrique recommence à augmenter.
Structure de la diode Trapatt
Le principe de fonctionnement de la diode TRAPATT est que le front d'avalanche avance plus vite que la vitesse de saturation des porteurs. En commun, il bat la valeur de saturation par un facteur d'environ trois. Le mode de la diode ne dépend pas du retard de phase d’injection.
Bien que la diode donne un haut niveau d'efficacité que la diode IMPATT. Le principal inconvénient de cette diode est que le niveau de bruit sur le signal est encore plus élevé que l'IMPATT. Une stabilité doit être terminée en fonction de l'application requise.
Diode BARITT
L'acronyme de la diode BARITT est 'Barrier Injection Transit Time diode', supporte de nombreuses comparaisons avec la diode IMPATT plus généralement utilisée. Cette diode est utilisée dans la génération de signal hyperfréquence comme la diode IMPATT plus courante et cette diode est également fréquemment utilisée dans les alarmes antivol et où elle peut simplement créer un simple signal hyperfréquence avec un niveau de bruit comparativement faible.
Cette diode est très similaire par rapport à la diode IMPATT, mais la principale différence entre ces deux diodes est que la diode BARITT utilise l'émission thermo-ionique plutôt que la multiplication d'avalanche.
Diode de Baritt
L'un des principaux avantages de l'utilisation de ce type d'émission est que la procédure est moins bruyante. En conséquence, la diode BARITT ne subit pas les niveaux de bruit similaires à ceux d’un IMPATT. Fondamentalement, la diode BARITT se compose de deux diodes, qui sont placées dos à dos. Chaque fois que le potentiel est appliqué à travers le dispositif, la plupart de la baisse de potentiel se produit à travers la diode polarisée en inverse. Si la tension est ensuite augmentée jusqu'à ce que les extrémités de la zone d'épuisement se rencontrent, alors un état connu sous le nom de punch through se produit.
La différence entre la diode Impatt et Trapatt et la diode Baritt sont données sous forme de tableau
| Propriétés | Diode IMPACT | Diode TRAPATT | Diode BARITT |
| Nom complet | Temps de transit d'avalanche d'ionisation d'impact | Transit déclenché par une avalanche de plasma piégé | Temps de transit d'injection de barrière |
| Développé par | RL Johnston en 1965 | HJ Prager en 1967 | D J Coleman en 1971 |
| Plage de fréquence de fonctionnement | 4 GHz à 200 GHz | 1 à 3 GHz | 4 GHz à 8 GHz |
| Principe d'opération | Multiplication des avalanches | Avalanche de plasma | Emission thermionique |
| Puissance de sortie | 1Watt CW et> 400Watt pulsé | 250 watts à 3 GHz, 550 watts à 1 GHz | Juste quelques milliwatts |
| Efficacité | 3% CW et 60% pulsé en dessous de 1 GHz, plus efficace et plus puissant que le type de diode Gunn Figure de bruit de la diode Impatt: 30 dB (pire qu'une diode Gunn) | 35% à 3 GHz et 60% pulsé à 1 GHz | 5% (basse fréquence), 20% (haute fréquence) |
| Figure de bruit | 30 dB (pire que la diode Gunn) | NF très élevé de l'ordre de 60 dB environ | Faible NF environ 15dB |
| Avantages | · Cette diode micro-ondes a une capacité de puissance élevée par rapport aux autres diodes. · La sortie est fiable par rapport aux autres diodes | · Efficacité supérieure à Impact · Très faible dissipation de puissance | · Moins bruyant que les diodes impatt · NF de 15 dB en bande C en utilisant un amplificateur Baritt |
| Désavantages | · Facteur de bruit élevé · Courant de fonctionnement élevé · Bruit AM / FM parasite élevé | · Ne convient pas au fonctionnement CW en raison des densités de puissance élevées · Haute NF d'environ 60 dB · La fréquence supérieure est limitée à une bande inférieure au millimètre | · Bande passante étroite · Limité de quelques mWatts de puissance de sortie |
| Applications | · Oscillateurs Impatt contrôlés en tension · Système radar à faible puissance · Amplificateurs verrouillés par injection · Oscillateurs à diode impatt stabilisée par cavité | · Utilisé dans les balises micro-ondes · Systèmes d'atterrissage aux instruments • LO dans le radar | · Mélangeur · Oscillateur · Petit amplificateur de signal |
Ainsi, il s'agit de la différence entre la diode Impatt et Trapatt et la diode Baritt, qui comprend les principes de fonctionnement, la gamme de fréquences, la puissance o / p, l'efficacité, le facteur de bruit, les avantages, les inconvénients et ses applications. De plus, toute question concernant ce concept ou pour mettre en œuvre les projets électriques , veuillez donner vos précieuses suggestions en commentant dans la section des commentaires ci-dessous. Voici une question pour vous, quelles sont les fonctions de la diode Impatt, de la diode Trapatt et de la diode Baritt?
Crédits photo:
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