एक सुरंग डायोड क्या है, इसे कैसे व्यवस्थित किया जाता है और इसका उपयोग कहां किया जाता है?

विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के निर्माण की प्रक्रिया में, विभिन्न आकारों के दोलनों को उत्पन्न करना अक्सर आवश्यक होता है। इस कार्य को विभिन्न तरीकों से हल किया जा सकता है। सबसे अधिक बार, विभिन्न जनरेटर का उपयोग इसके लिए किया जाता है, जो एक सकारात्मक प्रतिक्रिया एम्पलीफायर है। आप नकारात्मक प्रतिरोध वाले तत्व का भी उपयोग कर सकते हैं।

इन तत्वों में से एक एक सुरंग डायोड है, वर्तमान-वोल्टेज विशेषता (वीएसी) जिसमें से योजनाबद्ध रूप से चित्र 1 में दिखाया गया है। उसी स्थान पर, बिंदीदार रेखाएं नकारात्मक एसी प्रतिरोध के साथ क्षेत्र को चिह्नित करती हैं, अर्थात। I - V विशेषता का गिरता हुआ भाग जिसके लिए dI / dU <0 है।

एक सुरंग डायोड के मूल गुण

सुरंग डायोड, जिसका योजना चित्र 2 में दिखाया गया है, 1957 में जापानी भौतिक विज्ञानी लियो एसकी द्वारा विकसित किया गया था, जो 15 साल बाद नोबेल पुरस्कार विजेता बन गया।

यह डोपेंट की एक बहुत ही उच्च एकाग्रता में अन्य ठोस-राज्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों से भिन्न होता है, जिसके परिणामस्वरूप वे शुरू होते हैं चालकता के संदर्भ में अपने मापदंडों पर निर्णायक प्रभाव डालना, अर्थात्। मूल अर्धचालक (सबसे अधिक बार जीई या जीएसएएस) बन जाता है पतित। इस कारण से, कुछ शोधकर्ताओं ने इस तरह की सामग्रियों को एक विशेष समूह के सेमीमेटल्स में भी एकल कर दिया।

इसके अतिरिक्त, शास्त्रीय अर्धचालक डायोड की तुलना में, इसमें पीएन जंक्शन क्षेत्र की कई गुना छोटी मोटाई होती है और तथाकथित के बारे में दो गुना की वृद्धि हुई। संभावित अवरोध, जो क्वांटम मैकेनिकल टनलिंग की अनुमति देता है प्रभाव।

घटक की ताकत मुख्य रूप से अत्यंत सरल संरचना और छोटी चौड़ाई से निर्धारित होती है इसका कार्य क्षेत्र, जो कुछ मिलीवोल्टों पर नियंत्रण क्रिया की क्षमता को कम करना संभव बनाता है। ये विशेषताएं ट्रांजिस्टर के साथ तुलना में काफी कम जड़ता प्रदान करती हैं और दसियों गीगाहर्ट्ज़ की आवृत्तियों पर सामान्य रूप से कार्य करने की क्षमता होती हैं।

इसके साथ ही, तत्व को कम बिजली की खपत की विशेषता है और यह बिजली स्रोत के न्यूनतम वोल्टेज पर पूरी तरह से काम करने में सक्षम है।

सुरंग डायोड अत्यधिक आयनकारी विकिरण के लिए प्रतिरोधी है।

मुख्य नुकसान को ऑपरेशन के दौरान मापदंडों का तेजी से क्षरण और ओवरहिटिंग के लिए कम प्रतिरोध माना जाता है। इसके अलावा, डायोड को सर्किट सेटअप और समस्या निवारण के दौरान बहुत सावधानी से निपटने की आवश्यकता होती है। एक मल्टीमीटर के साथ एक सामान्य निरंतरता के साथ भी विफल हो सकता है।

मुख्य मापदंडों और आवेदन के क्षेत्र

किसी तत्व की पासपोर्ट विशेषताओं की सूची में आमतौर पर शामिल हैं:

• अधिकतम अनुमेय वर्तमान, शिखर वर्तमान और गर्त वर्तमान I - V विशेषता;
• पूर्वाग्रह वोल्टेज;
• खुद की क्षमता;
• प्रत्यक्ष सक्रिय प्रतिरोध।

सेमीकंडक्टर माइक्रोवेव सर्किट्री में, एक टनल डायोड का उपयोग किया जाता है:

• उच्च गति स्विच;
• मिलीमीटर तरंग दैर्ध्य रेंज में दोलनों को उत्पन्न और प्रवर्धित करने के लिए सर्किट।

एक उदाहरण के रूप में, चित्र 3 इस तत्व के आधार पर एक साधारण जनरेटर का आरेख दिखाता है।

सर्किट की ऑपरेटिंग आवृत्ति नियंत्रण रेखा सर्किट द्वारा निर्धारित की जाती है, और वीडी सुरंग डायोड एक प्रमुख तत्व के रूप में कार्य करता है जो पीढ़ी प्रक्रिया के दौरान सर्किट में ऊर्जा के नुकसान की भरपाई करता है। आउटपुट सिग्नल रेज़र Rн से लिया गया है।