ไดโอด Gunn เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ไมโครเวฟที่ไม่เหมือนใครซึ่งสร้างการสั่นความถี่สูงโดยใช้วัสดุชนิด n เท่านั้น การทํางานผ่าน Gunn Effect แทนที่จะเป็นทางแยก PN จะใช้ประโยชน์จากความต้านทานส่วนต่างเชิงลบเพื่อสร้างสัญญาณไมโครเวฟที่เสถียร ความเรียบง่าย ขนาดกะทัดรัด และความน่าเชื่อถือทําให้เป็นส่วนประกอบสําคัญในเรดาร์ เซ็นเซอร์ และระบบสื่อสาร RF
ค 1. Gunn Diode โอเวอร์ view
ค 2. สัญลักษณ์ของ Gunn Diode
ค 3. การสร้าง Gunn Diode
ค 4. หลักการทํางานของ Gunn Diode
ค 5. VI ลักษณะของ Gunn Diode
ค 6. โหมดการทํางาน
ค 7. วงจร Gunn Diode Oscillator
ค 8. การประยุกต์ใช้ Gunn Diode
ค 9. Gunn Diode กับการเปรียบเทียบอุปกรณ์ไมโครเวฟอื่นๆ
ค 10. การทดสอบและการแก้ไขปัญหา
ค 11. บทสรุป
ค 12. คําถามที่พบบ่อย (FAQ)
ภาพรวม Gunn Diode
ไดโอด Gunn เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ไมโครเวฟที่ทําจากวัสดุชนิด n ทั้งหมด โดยที่อิเล็กตรอนเป็นตัวพาประจุหลัก ทํางานบนหลักการของความต้านทานส่วนต่างเชิงลบทําให้สามารถสร้างการสั่นความถี่สูงในช่วงไมโครเวฟ (1 GHz–100 GHz)
แม้จะเรียกว่าไดโอด แต่ก็ไม่มีทางแยก PN แต่มันทํางานผ่าน Gunn Effect ซึ่งค้นพบโดย JB Gunn ซึ่งการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนจะลดลงภายใต้สนามไฟฟ้าแรงสูง ทําให้เกิดการสั่นที่เกิดขึ้นเอง สิ่งนี้ทําให้ไดโอด Gunn เป็นโซลูชันราคาไม่แพงและกะทัดรัดสําหรับการสร้างสัญญาณไมโครเวฟและ RF โดยทั่วไปจะติดตั้งภายในช่องท่อนําคลื่นในระบบเรดาร์และระบบสื่อสาร
สัญลักษณ์ของ Gunn Diode
สัญลักษณ์ไดโอด Gunn ดูเหมือนไดโอดสองตัวที่เชื่อมต่อกันแบบเห็นหน้ากัน ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของการไม่มีทางแยก PN ในขณะที่บ่งชี้ว่ามีบริเวณที่ใช้งานอยู่ซึ่งแสดงความต้านทานเชิงลบ
การสร้าง Gunn Diode
ไดโอด Gunn ทําจากชั้นเซมิคอนดักเตอร์ชนิด n ทั้งหมด ซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นแกลเลียมอาร์เซไนด์ (GaAs) หรืออินเดียมฟอสไฟด์ (InP) สามารถใช้วัสดุอื่นๆ เช่น Ge, ZnSe, InAs, CdTe และ InSb ได้ แต่ GaAs ให้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุด
| ภูมิภาค | คําอธิบาย |
|---|---|
| n⁺ ชั้นบนและล่าง | บริเวณเจือหนักสําหรับหน้าสัมผัสโอห์มมิกที่มีความต้านทานต่ํา |
| n แอคทีฟเลเยอร์ | บริเวณเจือเบา ๆ (10¹⁴ – 10¹⁶ cm⁻³) ที่เกิดเอฟเฟกต์ Gunn โดยกําหนดความถี่การสั่น |
| พื้นผิว | ฐานนําไฟฟ้าให้การสนับสนุนโครงสร้างและการกระจายความร้อน |
ชั้นที่ใช้งานโดยทั่วไปจะมีความหนาไม่กี่ถึง 100 ไมโครเมตรจะเติบโตแบบ epitaaxically บนพื้นผิวที่เสื่อมสภาพ หน้าสัมผัสทองคําช่วยให้มั่นใจได้ถึงการนําไฟฟ้าและการถ่ายเทความร้อนที่เสถียร ไดโอดต้องมีการเจือปนที่สม่ําเสมอและโครงสร้างผลึกที่ปราศจากข้อบกพร่องเพื่อรักษาการสั่นที่เสถียร
หลักการทํางานของ Gunn Diode
ไดโอด Gunn ทํางานตาม Gunn Effect ซึ่งเกิดขึ้นในเซมิคอนดักเตอร์ชนิด n บางชนิด เช่น GaAs และ InP ที่มีหุบเขาพลังงานหลายช่องในแถบการนําไฟฟ้า เมื่อใช้สนามไฟฟ้าที่เพียงพออิเล็กตรอนจะได้รับพลังงานและถ่ายโอนจากหุบเขาที่มีความคล่องตัวสูงไปยังหุบเขาที่มีความคล่องตัวต่ํา การเปลี่ยนแปลงนี้ช่วยลดความเร็วการดริฟท์แม้ว่าแรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น ซึ่งสร้างสภาวะที่เรียกว่าความต้านทานส่วนต่างเชิงลบ
ในขณะที่สนามยังคงเพิ่มขึ้นพื้นที่เฉพาะของสนามไฟฟ้าสูงที่เรียกว่าโดเมนจะก่อตัวขึ้นใกล้กับแคโทด แต่ละโดเมนเดินทางผ่านชั้นที่ใช้งานไปยังขั้วบวกโดยมีพัลส์ของกระแส เมื่อถึงขั้วบวกโดเมนจะยุบตัวและเกิดใหม่ที่แคโทด กระบวนการนี้ทําซ้ําอย่างต่อเนื่อง โดยสร้างการสั่นของไมโครเวฟที่กําหนดโดยเวลาขนส่งของโดเมนทั่วทั้งอุปกรณ์ ความถี่การสั่นขึ้นอยู่กับความยาวของพื้นที่ใช้งาน ระดับการเจือปน และความเร็วการเบี่ยงเบนของอิเล็กตรอนของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์เป็นหลัก
VI ลักษณะของ Gunn Diode
ลักษณะแรงดันไฟฟ้า-กระแส (VI) ของไดโอด Gunn แสดงให้เห็นถึงบริเวณความต้านทานเชิงลบที่เป็นเอกลักษณ์ ซึ่งเป็นศูนย์กลางของการทํางานของไมโครเวฟ
| ภูมิภาค | พฤติกรรม |
|---|---|
| ภูมิภาคโอห์มมิก (ต่ํากว่าเกณฑ์) | กระแสเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงด้วยแรงดันไฟฟ้า ไดโอดทํางานเหมือนตัวต้านทานปกติ |
| ภูมิภาคเกณฑ์ | กระแสไฟฟ้าถึงจุดสูงสุดที่แรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ Gunn (โดยทั่วไปคือ 4–8 V สําหรับ GaAs) ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของเอฟเฟกต์ Gunn |
| บริเวณแนวต้านเชิงลบ | เกินเกณฑ์กระแสจะลดลงเมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเนื่องจากการสร้างโดเมนและการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนที่ลดลง |
เส้นโค้งลักษณะนี้ยืนยันการเปลี่ยนอุปกรณ์จากการนําไฟฟ้าธรรมดาไปเป็นระบอบการปกครองแบบ Gunn-effect ส่วนความต้านทานเชิงลบคือสิ่งที่ช่วยให้ไดโอดทําหน้าที่เป็นองค์ประกอบที่ใช้งานอยู่ในออสซิลเลเตอร์ไมโครเวฟและแอมพลิฟายเออร์ซึ่งเป็นรากฐานทางไฟฟ้าสําหรับพฤติกรรมการสั่นที่อธิบายไว้ในส่วนก่อนหน้า
โหมดการทํางาน
พฤติกรรมของไดโอด Gunn ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของยาสลบ ความยาวบริเวณที่ใช้งาน (L) และแรงดันไบแอส ปัจจัยเหล่านี้กําหนดว่าสนามไฟฟ้ากระจายภายในเซมิคอนดักเตอร์อย่างไร และโดเมนประจุอวกาศสามารถก่อตัวหรือถูกระงับได้หรือไม่
| โหมด | คําอธิบาย | การใช้งานทั่วไป / ข้อสังเกต |
|---|---|---|
| โหมด Gunn Oscillation | Gunn เมื่อผลคูณของความเข้มข้นและความยาวของอิเล็กตรอน (nL) > 10¹² ซม.⁻² โดเมนสนามสูงจะก่อตัวเป็นวัฏจักรและเดินทางผ่านบริเวณที่ใช้งานอยู่ การยุบตัวของโดเมนแต่ละครั้งจะทําให้เกิดพัลส์ปัจจุบันทําให้เกิดการสั่นของไมโครเวฟอย่างต่อเนื่อง | ใช้ในออสซิลเลเตอร์ไมโครเวฟและเครื่องกําเนิดสัญญาณตั้งแต่ 1 GHz ถึง 100 GHz |
| โหมดการขยายเสียงที่เสถียร | เกิดขึ้นเมื่ออคติและรูปทรงเรขาคณิตป้องกันการสร้างโดเมน อุปกรณ์แสดงความต้านทานส่วนต่างเชิงลบโดยไม่มีการสั่นของโดเมนทําให้สามารถขยายสัญญาณขนาดเล็กได้อย่างเสถียร | ใช้ในเครื่องขยายเสียงไมโครเวฟอัตราขยายต่ําและตัวคูณความถี่ |
| โหมด LSA (การสะสมค่าใช้จ่ายในพื้นที่จํากัด) | ไดโอดทํางานต่ํากว่าเกณฑ์สําหรับการสร้างโดเมนเต็มรูปแบบ สิ่งนี้ทําให้มั่นใจได้ถึงการกระจายประจุอย่างรวดเร็วและการสั่นความถี่สูงที่เสถียรโดยมีการบิดเบือนน้อยที่สุด | เปิดใช้งานความถี่สูงถึง ≈ 100 GHz พร้อมความบริสุทธิ์ของสเปกตรัมที่ยอดเยี่ยม ใช้กันทั่วไปในแหล่งไมโครเวฟที่มีเสียงรบกวนต่ํา |
| โหมดวงจรอคติ | การสั่นเกิดขึ้นจากปฏิสัมพันธ์แบบไม่เชิงเส้นระหว่างไดโอดกับอคติภายนอกหรือวงจรเรโซแนนซ์แทนที่จะมาจากการเคลื่อนที่ของโดเมนที่แท้จริง | เหมาะสําหรับออสซิลเลเตอร์ที่ปรับได้และระบบ RF ทดลองที่การป้อนกลับของวงจรครอบงํา |
วงจร Gunn Diode Oscillator
ออสซิลเลเตอร์ Gunn ใช้ความต้านทานเชิงลบของไดโอดพร้อมกับการเหนี่ยวนําของวงจรและความจุเพื่อสร้างการสั่นที่ยั่งยืน
ตัวเก็บประจุแบบแบ่งข้ามไดโอดจะยับยั้งการสั่นของการผ่อนคลายและทําให้ประสิทธิภาพการทํางานคงที่ ความถี่เรโซแนนซ์สามารถปรับได้โดยการปรับขนาดท่อนําคลื่นหรือโพรง
ไดโอด GaAs Gunn ทั่วไปทํางานระหว่าง 10 GHz ถึง 200 GHz ผลิตกําลังขับ 5 mW – 65 mW ใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องส่งสัญญาณเรดาร์ เซ็นเซอร์ไมโครเวฟ และเครื่องขยายเสียง RF
การประยุกต์ใช้ Gunn Diode
• ไมโครเวฟและออสซิลเลเตอร์ RF: ไดโอด Gunn ทําหน้าที่เป็นองค์ประกอบหลักในออสซิลเลเตอร์ไมโครเวฟ โดยสร้างสัญญาณ RF ที่ต่อเนื่องและเสถียรสําหรับเครื่องส่งสัญญาณและเครื่องมือทดสอบ
• เรดาร์และเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว Doppler: ใช้ในระบบเรดาร์ Doppler เพื่อตรวจจับการเคลื่อนไหวโดยการวัดการเปลี่ยนแปลงความถี่ ซึ่งมีประโยชน์ในการตรวจสอบการจราจร
• การตรวจจับความเร็ว (เรดาร์ตํารวจ): โมดูลที่ใช้ Gunn ขนาดกะทัดรัดสร้างลําแสงไมโครเวฟสําหรับปืนเรดาร์ที่วัดความเร็วของยานพาหนะได้อย่างแม่นยําผ่านการวิเคราะห์ความถี่ Doppler
• พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์อุตสาหกรรมและความปลอดภัย: ตรวจจับการมีอยู่หรือการเคลื่อนไหวของวัตถุโดยไม่ต้องสัมผัสทางกายภาพ เหมาะอย่างยิ่งสําหรับระบบสายพานลําเลียง ประตูอัตโนมัติ และสัญญาณเตือนการบุกรุก
• เครื่องวัดวามเร็วและตัวรับส่งสัญญาณ: ให้การวัดความเร็วในการหมุนแบบไม่สัมผัสในมอเตอร์และกังหัน และทําหน้าที่เป็นคู่เครื่องส่ง-ตัวรับในลิงค์การสื่อสารไมโครเวฟ
• ไดรเวอร์การมอดูเลตเลเซอร์ออปติคัล: ใช้เพื่อมอดูเลตเลเซอร์ไดโอดที่ความถี่ไมโครเวฟสําหรับการสื่อสารด้วยแสงและการทดสอบโฟโตนิกความเร็วสูง
•แหล่งปั๊มแอมพลิฟายเออร์พาราเมตริก: ทําหน้าที่เป็นออสซิลเลเตอร์ปั๊มไมโครเวฟที่เสถียรสําหรับแอมพลิฟายเออร์พาราเมตริกทําให้สามารถขยายสัญญาณสัญญาณรบกวนต่ําในระบบสื่อสารและดาวเทียม
• เรดาร์ Doppler คลื่นต่อเนื่อง (CW): สร้างเอาต์พุตไมโครเวฟอย่างต่อเนื่องสําหรับการวัดความเร็วและการเคลื่อนไหวแบบเรียลไทม์ในอุตุนิยมวิทยา หุ่นยนต์ และการตรวจสอบการไหลเวียนของเลือดทางการแพทย์
การเปรียบเทียบ Gunn Diode กับอุปกรณ์ไมโครเวฟอื่นๆ
ไดโอด Gunn อยู่ในตระกูลของแหล่งสัญญาณความถี่ไมโครเวฟ แต่แตกต่างจากอุปกรณ์โซลิดสเตตและหลอดสุญญากาศอื่นๆ อย่างมีนัยสําคัญในด้านการก่อสร้าง ตารางด้านล่างเน้นความแตกต่างที่สําคัญระหว่างเครื่องกําเนิดไมโครเวฟทั่วไป
| อุปกรณ์ | คุณสมบัติหลัก | เปรียบเทียบกับ Gunn Diode | การใช้งานทั่วไป / ข้อสังเกต |
|---|---|---|---|
| ไดโอด IMPATT | การพังทลายของหิมะถล่มและการแตกตัวเป็นไอออนของแรงกระแทกให้กําลังสูงมาก | ไดโอด Gunn ให้พลังงานที่ต่ํากว่า แต่ทํางานด้วยสัญญาณรบกวนเฟสที่ต่ํากว่ามากและวงจรอคติที่ง่ายกว่า IMPATT ต้องการแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นและการระบายความร้อนที่ซับซ้อน | ใช้ในกรณีที่ต้องใช้พลังงานไมโครเวฟสูง เช่น เครื่องส่งสัญญาณเรดาร์และลิงค์การสื่อสารระยะไกล |
| ไดโอดอุโมงค์ | ใช้อุโมงค์ควอนตัมสําหรับความต้านทานลบที่แรงดันไฟฟ้าต่ํา | ไดโอดอุโมงค์ทํางานที่ความถี่ต่ํา (< 10 GHz) และให้พลังงานที่จํากัด ในขณะที่ไดโอด Gunn ถึง 100 GHz + พร้อมการจัดการพลังงานที่ดีขึ้น | เหมาะสําหรับการสลับที่รวดเร็วเป็นพิเศษหรือการขยายสัญญาณรบกวนต่ํามากกว่าการสร้างไมโครเวฟ |
| หลอด Klystron | Klystron หลอดสุญญากาศแบบมอดูเลตความเร็วที่สร้างไมโครเวฟกําลังสูง | ไดโอด Gunn เป็นโซลิดสเตต กะทัดรัด และไม่ต้องบํารุงรักษา แต่ให้พลังงานน้อยกว่ามาก ไคลสตรอนต้องการระบบสุญญากาศและแม่เหล็กขนาดใหญ่ | ใช้ในเรดาร์กําลังสูง อัปลิงค์ดาวเทียม และเครื่องส่งสัญญาณออกอากาศ |
| แมกนีตรอน | ออสซิลเลเตอร์สูญญากาศแบบครอสฟิลด์ให้พลังงานสูงมากที่ความถี่ไมโครเวฟ | ไดโอด Gunn มีขนาดเล็กกว่า เบากว่า และโซลิดสเตต ให้ความเสถียรของความถี่และความสามารถในการปรับแต่งที่ดีกว่า แต่กําลังขับต่ํากว่า | พบได้ทั่วไปในเตาไมโครเวฟ ระบบเรดาร์ และเครื่องทําความร้อน RF พลังงานสูง |
| ออสซิลเลเตอร์ MMIC ที่ใช้ GaN | MISUMI ประเทศไทย ใช้ GaN แบนด์แกปกว้างเพื่อความหนาแน่นและประสิทธิภาพของพลังงานสูง | ไดโอด Gunn ยังคงเป็นตัวเลือกที่เรียบง่ายและต้นทุนต่ําสําหรับโมดูลไมโครเวฟแบบแยก แม้ว่า GaN MMIC จะครองระบบแบบบูรณาการที่มีประสิทธิภาพสูง | พบในสถานีฐาน 5G และโมดูลเรดาร์ขั้นสูง |
การทดสอบและการแก้ไขปัญหา
จําเป็นต้องมีขั้นตอนการทดสอบและการวินิจฉัยที่เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าไดโอด Gunn ทํางานได้อย่างน่าเชื่อถือที่ความถี่และระดับพลังงานที่ออกแบบไว้ เนื่องจากการทํางานขึ้นอยู่กับแรงดันไบแอส การปรับโพรง และสภาวะความร้อนเป็นอย่างมาก แม้แต่การเบี่ยงเบนเพียงเล็กน้อยก็อาจส่งผลต่อความเสถียรของเอาต์พุตได้ การทดสอบต่อไปนี้ช่วยตรวจสอบความสมบูรณ์ของอุปกรณ์และความสอดคล้องของประสิทธิภาพ
พารามิเตอร์การทดสอบ
| พารามิเตอร์การทดสอบ | วัตถุประสงค์ / คําอธิบาย |
|---|---|
| แรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ (Vt) | กําหนดปริมาตรเสี่ยง tage ที่การสั่นเริ่มต้นขึ้น โดยทั่วไปแล้วไดโอด Gunn ปกติจะแสดงเกณฑ์ประมาณ 4–8 V สําหรับวัสดุ GaAs การเบี่ยงเบนอย่างมีนัยสําคัญอาจบ่งบอกถึงการเสื่อมสภาพของวัสดุหรือข้อบกพร่องในการสัมผัส |
| VI Curve | มิซูมิ พล็อตลักษณะแรงดัน-กระแสของไดโอดเพื่อยืนยันบริเวณความต้านทานดิฟเฟอเรนเชียลเชิงลบ (NDR) เส้นโค้งควรแสดงกระแสที่ลดลงเกินจุดเกณฑ์อย่างชัดเจน |
| สเปกตรัมความถี่ | วัดโดยใช้เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมหรือตัวนับความถี่เพื่อตรวจสอบความถี่การสั่น ฮาร์มอนิก และความบริสุทธิ์ของสัญญาณ เอาต์พุตโทนเดียวที่เสถียรบ่งบอกถึงอคติที่เหมาะสมและการปรับโพรงเรโซแนนซ์ |
| การทดสอบความร้อน | ประเมินวิธีที่ไดโอดจัดการกับความร้อนในตัวเองภายใต้อคติต่อเนื่อง การตรวจสอบอุณหภูมิทางแยกช่วยให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์จะอยู่ในขีดจํากัดความร้อนที่ปลอดภัย และป้องกันการเบี่ยงเบนหรือความล้มเหลวของประสิทธิภาพ |
ปัญหาทั่วไปและแนวทางแก้ไข
| ฉบับ | สาเหตุที่น่าจะเป็นไปได้ การแก้ไขที่แนะนํา | |
|---|---|---|
| ไม่มีการสั่น | อคติผิดพลาด voltage, หน้าสัมผัสโอห์มมิกไม่ดี หรือช่องท่อนําคลื่นไม่ตรงแนว | ตรวจสอบขั้วอคติที่ถูกต้องและปริมาตร tag ระดับอี; ตรวจสอบความต่อเนื่องของผู้ติดต่อ ปรับโพรงเรโซแนนซ์ใหม่เพื่อความแรงของสนามที่เหมาะสมที่สุด |
| ดริฟท์ความถี่ | ความร้อนสูงเกินไป แหล่งจ่ายไฟไม่เสถียร หรือขนาดโพรงเปลี่ยนแปลงเนื่องจากอุณหภูมิ | ปรับปรุงการระบายความร้อนเพิ่มวงจรชดเชยอุณหภูมิและตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีแหล่งพลังงานที่มีการควบคุม |
| กําลังขับต่ํา | ไดโอดอายุ การปนเปื้อนของพื้นผิว หรือโพรงไม่ตรงกัน | เปลี่ยนไดโอดหากมีอายุ ทําความสะอาดผู้ติดต่อ ปรับการปรับโพรงและตรวจสอบการจับคู่อิมพีแดนซ์ |
| เสียงรบกวนหรือกระวนกระวายใจมากเกินไป การกรองอคติไม่ดีหรือการสร้างโดเมนที่ไม่เสถียร | เพิ่มตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนใกล้กับไดโอดและปรับปรุงการต่อสายดินของวงจร | |
| การทํางานเป็นระยะ การปั่นจักรยานด้วยความร้อนหรือการติดตั้งแบบหลวม | ขันตัวยึดไดโอดให้แน่น ให้แน่ใจว่ามีแรงดันสัมผัสคงที่ และให้การไหลเวียนของอากาศคงที่หรือการระบายความร้อน |
สรุป
ไดโอด Gunn ยังคงช่วยในเทคโนโลยีไมโครเวฟสมัยใหม่ เนื่องจากประสิทธิภาพ ต้นทุนต่ํา และความน่าเชื่อถือที่พิสูจน์แล้ว ตั้งแต่เครื่องตรวจจับความเร็วเรดาร์ไปจนถึงลิงก์การสื่อสารขั้นสูง ยังคงเป็นตัวเลือกที่ต้องการสําหรับการสร้างความถี่สูงที่เสถียร ด้วยการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องในด้านวัสดุและการบูรณาการไดโอด Gunn จะยังคงมีความสําคัญในนวัตกรรม RF ในอนาคต
คําถามที่พบบ่อย (FAQ)
วัสดุใดที่เหมาะสมที่สุดสําหรับไดโอด Gunn และเพราะเหตุใด
แกลเลียมอาร์เซไนด์ (GaAs) และอินเดียมฟอสไฟด์ (InP) เป็นวัสดุที่ต้องการมากที่สุด เนื่องจากมีเอฟเฟกต์กันน์อย่างมากเนื่องจากแถบการนําไฟฟ้าหลายหุบเขา วัสดุเหล่านี้ช่วยให้การสั่นมีเสถียรภาพที่ความถี่ไมโครเวฟและให้ความคล่องตัวของอิเล็กตรอนสูงสําหรับการสร้างสัญญาณที่มีประสิทธิภาพ
คุณมีอคติกับไดโอด Gunn เพื่อการทํางานของไมโครเวฟที่เสถียรได้อย่างไร?
ไดโอด Gunn ต้องการอคติ DC คงที่เหนือแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์เล็กน้อย (โดยทั่วไปคือ 4–8 V) วงจรอคติควรมีตัวเก็บประจุการกรองและแยกส่วนที่เหมาะสมเพื่อลดเสียงรบกวนและให้แน่ใจว่าสนามไฟฟ้าสม่ําเสมอทั่วทั้งชั้นที่ใช้งานอยู่โดยรักษาการสั่นที่สม่ําเสมอ
สามารถใช้ไดโอด Gunn เป็น amp ชีวิต?
ใช่ เมื่อใช้งานต่ํากว่าเกณฑ์การสร้างโดเมนไดโอดจะแสดงความต้านทานส่วนต่างเชิงลบโดยไม่มีการสั่นทําให้สามารถขยายสัญญาณขนาดเล็กได้ โหมดนี้เรียกว่า Stable Amplification Mode ซึ่งใช้ในไมโครเวฟอัตราขยายต่ําและตัวคูณความถี่
โหมดการสั่นของ Gunn และโหมด LSA ต่างกันอย่างไร?
ในโหมดการสั่นของ Gunn โดเมนสนามสูงจะเดินทางผ่านไดโอดสร้างพัลส์กระแสเป็นระยะ ในโหมด LSA (Limited Space-Charge Accumulation) การสร้างโดเมนจะถูกระงับ ส่งผลให้เกิดการสั่นความถี่สูงที่สะอาดขึ้นพร้อมสัญญาณรบกวนที่ต่ําลงและความบริสุทธิ์ของสเปกตรัมที่สูงขึ้น
จะปรับความถี่เอาต์พุตของออสซิลเลเตอร์ไดโอด Gunn ได้อย่างไร?
ความถี่การสั่นขึ้นอยู่กับวงจรเรโซแนนซ์หรือโพรงที่ติดตั้งไดโอด ด้วยการปรับขนาดโพรง แรงดันไบแอส หรือการเพิ่มองค์ประกอบการปรับแต่งวาแรคเตอร์ ความถี่เอาต์พุตสามารถเปลี่ยนแปลงได้ในช่วงกว้าง โดยทั่วไปตั้งแต่ 1 GHz ถึงมากกว่า 100 GHz
