|
YARIMO‘TKAZGICH DIODLAR (2-QISM)
Yarimo‘tkazgichga berilgan elektr maydon E ortishi bilan kristall temperaturasi ortadi, shu bilan bir qatorda elektronlarning o‘rtacha energiyasi ham ortadi. ЕBO’S ≈ 3,2 kV/sm ga yetganda GaAs kristali elektronlari ∆W1 potensial to‘siqni yengib o‘tish uchun yetarli energiya oladilar. Natijada pastki voha elektronlardan bo‘shab, yuqoridagisi esa – to‘ladi. Bu jarayon vohalararo o‘tish deb ataladi. Е ≥ЕBO‘S bo‘lgan maydon ta’sirida (19.4 – rasm, 2-3 soha) elektronlarning asosiy qismi pastki vohadan yuqori vohaga o‘tadi. Ushbu o‘tish natijasida elektronlarning dreyf tezligi ga teng bo‘lib qoladi va ilgarigiga qaraganda kamayadi, hosil bo‘layotgan tok zichligi ham kamayadi. Elektr maydon diodga berilgan kuchlanishga proporsional, dioddagi tok esa elektronlarning dreyf tezligiga proporsional bo‘lgani sababli 19.3 – rasmda keltirilgan egri chiziqni diod VAXi sifatida qarash mumkin. Egri chiziqning pastga qarab ketgan sohasida, diod MDQka ega. MDQ mavjudligi, diodga passiv zanjir, masalan, rezonator ulab, tebranishlar generatsiyalovchi yoki kuchaytiruvchi sifatida foydalanish imkonini ochadi. Maydon kuchlanganligi yana ham orttirib borishi bilan dreyf tezlik to‘yinadi ( 107 sm/s) (5.3 - rasmda 3-4 soha). Statik rejimda bunday xarakteristika kuzatilmaydi. Diodning vohalararo o‘tishlar sodir bo‘layotgan ma’lum tor sohasidagina elektr maydon kuchlanganligining bo‘sag‘aviy qiymatiga EBO‘S erishiladi. Ushbu soha hajmiy elektr nobarqarorlik sohasi deb ataladi.
Yarimo‘tkazgich material hajmida har doim kiritmalar konsentratsiyasi kichik bo‘lgan soha mavjud bo‘ladi. Ushbu sohaning qarshiligi atrofidagi boshqa sohalar qarshiligiga nisbatan yuqoriroq bo‘lgani sababli undagi elektr maydon kuchlanganligi ЕBO‘S ga yetadi (19.4, а - rasm).
Natijada sohada zaryad tashuvchi-larning pastki nimzonadan yuqori-dagi nimzonaga o‘tishi boshlanadi. sohadagi elektronlarning dreyf tezligi kichikroq bo‘lgani sababli ular sohadan tashqaridagi elektron-lardan orqada qoladilar. Natijada kuzatilayotgan tor sohada elektr domen deb ataluvchi qo‘sh elektr zaryad sohasi vujudga keladi. Do-menning chap tomonida sust hara-katlanuvchi elektronlar, o‘ng tomon-da esa, zaryadlari tez harakat-lanuvchi elektronlar bilan kompen-satsiyalanmagan, musbat ionlar to‘p-lanadi. Domen hosil qilgan maydon birlamchi maydonga qo‘shiladi va yangi elektronlarni yuqori nimzo-naga o‘tishini ta’minlaydi. Domen-dagi va undan tashqaridagi elek-tronlar tezliklari tenglashmagunga qadar domen zaryadi uzluksiz ortib boradi.
a) GD tuzilmasi
b) elektr maydon kuchlanganligi
v) konsentratsiyaning taqsimlanishi
20.1.-rasm.
Shuning uchun stabil domen hosil bo‘lishi uchun domen hosil bo‘lish vaqti domenning katoddan anodga uchib o‘tish vaqti dan kichik bo‘lmog‘i zarur. Anodga yetgan domen so‘rilib ketadi. Shundan keyin - qatlamda yangi domen hosil bo‘ladi va jarayon takrorlanadi. Domenlarning yo‘qolishi va yangisining hosil bo‘lishi diod qarshiligining o‘zgarishi bilan davom etadi, natijada diod toki tebranishlari kuzatiladi. bo‘lganda diod toki tebranishlari chastotasi ga teng, bu yerda =107 см/с, L – yarimo‘tkazgich uzunligi. Diodning domenlar hosil qilib ishlash rejimi uchib o‘tish rejimi deb ataladi.
GD asosidagi generatorning sodda sxemasi 20.2 – rasmda keltirilgan. Rezonator СЭ sig‘imli, LЭ induktivlikli va RЭ qarshilikli ekvivalent kontur bilan almashtirilgan. Generator RЭ ning kichik qiymatlarida o‘z – o‘zini uyg‘otadi va uchib o‘tish rejimi amalga oshadi. Ushbu rejimda yuklamadagi quvvat domen hosil qiladi, diodning qolgan qismi passivdir. Shuning uchun diodning FIK bir necha foizdan oshmaydi.
20.2- rasm. Gann diodi asosidagi sodda generator sxemasi.
GD asosidagi generatorning ko‘rib chiqilgan rejimi bir necha GGs chamasidagi chastotalar uchun o‘rinli bo‘lib, tranzistorlar asosidagi anchagina yuqori FIK ga ega bo‘lgan generatorlar bilan raqobatlasha olmaydi. 10 GGs dan yuqori chastotalarda GDlari hajmiy zaryad to‘planishini chegaralash (XZTCH) rejimida ishlatiladi. Diod RЭ qarshiligi katta rezonatorga joylashtiriladi. Bunda statsionar domen hosil bo‘lmaydi va u diod anodiga yetguncha so‘nib ketadi. Generatsiyalanayotgan tebranshlar chastotasi rezonator chastotasi bilan aniqlanadi. XZTCH rejimida 160 GGs ni tashkil etuvchi ishchi chastotalarga erishiladi. GD asosidagi santimetrli diapazonda qayta generatsiyalovchi kuchaytir-gichlarning kuchaytirish koeffitsinti 6 - 10 dB, chiqish quvvati 1 Vt gacha va FIK 5 % gacha bo‘ladi. Ularning shovqin koeffitsiyenti maydonli tranzistorlar asosidagi kuchaytirgichlarning shovqin koeffitsiyentidan yuqori. Shuning uchun ular oraliq kuchaytirgich kaskadlarda ishlatiladilar.
Do'stlaringiz bilan baham: |
