Какие преимущества полупроводниковых приборов СВЧ перед электровакуумными приборами, как это отражается на СВЧ устройствах телекоммуникации?
Преимуществом полупроводниковых приборов являются отсутствие подогревного элемента (накала), малые габаритные размеры и вес, высокая виброустойчивость, высокий срок службы и др. В настоящее время в низкочастотных устройствах новых разработок транзисторы почти полностью вытеснили электронные лампы.
Фоточувствительные полупроводниковые приборы - наиболее перспективные преобразователи светового сигнала в электрический. Обладая преимуществами полупроводниковых приборов (небольшие габариты и масса, высокая надежность, низкие питающие напряжения, малое потребление энергии), они имеют более высокую чувствительность по сравнению с электровакуумными приборами.
Как устроен СВЧ диод Ганна, что ограничивает максимальную рабочую частоту? Какова структура и эквивалентная схема СВЧ диода на объемных эффектах?
Диод Ганна — это полупроводниковый прибор без p–n-перехода, преобразующий энергию источника питания постоянного напряжения в энергию сверхвысокочастотных колебаний в результате возникновения в полупроводнике домена сильного поля. Диод Ганна (ДГ) представляет собой однородный кристалл полупроводникового материала, на основе элементов III–V групп таблицы Менделеева
Частота диода Ганна определяется в основном резонансной частотой колебательной системы с учетом ёмкостной проводимости диода и может перестраиваться в относительно широких пределах механическими (с помощью изменения геометрических размеров резонатора) и электрическими методами.
|
|
Упрощённая эквивалентная схема активного слоя ДГ приведена на рисунке 7.13,а, где диодный промежуток представлен параллельным соединением нелинейной ёмкости C (U), отражающей процесс накопления заряда, и нелинейной отрицательной проводимости — Gдг(U). Нелинейная ёмкость C(U) может быть представлена в виде “горячей” реактивности jBдг (U).
Как устроен полевой транзистор СВЧ диапазона с барьером Шоттки, что ограничивает максимальную рабочую частоту? Какова структура, вольт-амперная характеристика и эквивалентная схема?
Полевой транзистор — это полупроводниковый прибор, в котором ток через канал управляется электрическим полем, возникающим при приложении напряжения между затвором и истоком. Существует три типа полевых транзисторов, различающихся физической структурой и способом управления проводимостью канала. Они могут иметь изолированный затвор, затвор на основе р–n-перехода или затвор на основе барьера Шоттки
Полевой транзистор с барьером Шоттки — полупроводниковый прибор планарно-эпитаксиального типа с затвором на барьере Шоттки, имеющий контакты на внешней поверхности кристалла полупроводника n-типа
Полевые транзисторы СВЧ являются тонкоплёночными приборами. Их изготавливают, как правило, из арсенида галлия с электронной проводимостью. Наибольшее распространение получили приборы с затвором Шоттки. Структура однозатворного полевого транзистора с барьером Шоттки изображена на рисунке
Рассмотрим эквивалентную схему ПТШ (рисунок 9.4), соответствующую структуре транзистора.
Типичные выходные вольт-амперные характеристики маломощного ПТШ представлены на рисунке 9.5.
Какой будет рабочая частота диода Ганна если его длина 4 мм, приложенное напряжение 5 В, подвижность тяжелых электронов 1000 см2/Вс.