Ə.Ş. Abdinov, R. F. Mehdiyev, T. X. HÜseynov
Yüklə 0,99 Mb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- §4.3. Qann effekti və Qann cihazları
- Şəkil 4.7.
98 −
qoşulma müddəti (0,1 nsaniyə tərtibində); −
maksimal və ya böhran tezliyi (100 QHs). Tunel diodlarının tətbiqi . Tunel diodlarında güclənmə və ya generasiya rejimini, müxtəlif sxemlərə tunel diodunu qoş‐ maqla onun mənfi müqaviməti ilə müsbət aktiv müqavimətini kom‐ pensə etmək yolu ilə alınır (əgər işçi nöqtə AB hissəsindədirsə). Məsələn, adi rəqs konturunda itki‐ lər hesabına həmişə sönmə baş verdiyi halda, tunel diodunun mənfi müqavimətinin köməyi ilə konturda itkiləri aradan götürmək və sönməyən rəqslər yaratmaq mümkündür (şəkil 4.6). Bu növ generatorların işini aşağıdakı kimi izah etmək olar. Adi sxemi mənbəyə qoşduqda, LC konturunda sərbəst rəqslər yaranır. Sxemdə tunel diodu olmadıqda həmin rəqslər dərhal sönür. Fərz edək ki, E mənbəyinin verdiyi gərginliyin seçilmiş qiymətində, diod, xarakteristikanın düşmə hissəsində işləyir. Dəyişən gərginliyin bir yarımperiodunda konturun qütbləri «+» və «–» olduğu halda (şəkildə təsvir olunan dairənin içərisindəki müsbət və mənfi işarələri sabit gərginlik halına uyğundur), diod həmin yarımperiodda əks gərginliklə işləyir. Ona görə də konturdan dioda verilən əks gərginlik, dioddakı düz gərginliyi bir qədər azaldır. Lakin diodun işi hesabına xarakteristikanın düşmə hissəsində cərəyan böyüyür və əlavə cərəyan impulsu konturun enerjisini bir qədər də artırır (şəkil Şəkil 4.6. Rəqslərin genera‐ siyası üçün tunel diodunun elektrik dövrəsinə qoşulma sxemi
– + E С 1 L – + - - С 2
4.7a,b). Əgər bu əlavə enerji, itkini kompensə et‐ məyə kifayətdirsə, onda konturda rəqslər sönmür. Elektronların potensial çəpərdən tunel keçidi çox kiçik zaman ərzində (10 –12
÷10 –14
san və ya 5 3 10 10 − − ÷
nsan) baş verir. Ona görə də tunel diodları ifrat yük‐ sək tezliklərdə yaxşı işlə‐ yir. Məsələn, tunel diodla‐ rının köməyi ilə tezliyi yüz (və daha çox) qiqa‐ hers olan rəqsləri genera‐ siya etmək olar. Qeyd edək ki, tunel diodlarının işçi tezlik diapazonu tunel effektinin ətalətliyi ilə de‐ yil, diodun tutumu, çıxış‐ ların induktivliyi və onun aktiv müqaviməti ilə təyin olunur.
İYT rəqslərini gücləndirmək və generasiya etmək üçün A.S.Taqer və V.M.Vald‐Perlov sel‐uçuş diodunu (SUD) ixtira etdilər. Bu cihaz sabit əks gərginlikdə elektrik deşilməsi rejimində işləyir və dəyişən gərginlikdə mənfi müqavimətə malik olur. Mənfi müqavimət ancaq yüksək tezliklərdə baş verir.
diricinin sxemi və b) gücləndirmə pro‐ sesini təsvir edən qrafik. а) У эир
U чых
ИГ C – + E R y ~ т У м чых
U мэир U T B A i b)
100 Fərz edək ki, SUD‐a sabit əks və dəyişən gərginlik tətbiq edilmişdir. Əks gərginliyin müsbət yarımdalğa (yarımdalğa diodda əks gərginliyin artmasına uyğun gəlir) təsiri altında deşilmə rejimində diodda cərəyanın selşəkilli artımı‐elektrik
baş verir. Yarımkeçiricilərdə proseslər ətalətli olduğuna görə, yükdaşıyıcıların n‐p‐keçidindən uçuş müddətində cərəyan maksimuma çatır. Cərəyanın maksimum qiyməti dəyişən gərginliyin müsbət yarımdalğa periodunda təmin olunur. Sabit gərginliyin təsiri altında hərəkət edən sel gərginliyin mənfi yarımperiodunda da öz hərəkətini davam etdirir. Beləliklə, selə uyğun olan cərəyan impulsunun işarəsi, dəyişən gərginliyin mənfi yarımdalğa istiqamətinin əksinə yönəlir. Nəticədə dəyişən cərəyanda cihazda mənfi müqavi‐ mət yaranır. SUD‐u İYT sisteminə qoşsaq, mənfi müqavimət hesabına rəqslərin generasiyasını və ya güclənməsini ala bilərik. Alçaq tezliklərdə proseslərin inersial olması hadisənin inkişafına az təsir göstərir və dəyişən gərginliyə nisbətən cərəyan impulsunun azacıq ləngiməsi hesabına, mənfi dife‐ rensial müqavimət praktiki olaraq yaranmır. Sel‐uçuş diodu təkcə n‐p‐quruluşlu deyil, həmçinin daha mürəkkəb, məsələn, Ridli diodundakı kimi, n + ‐p‐i‐p
+ quruluşa malik olur. Generatorlarda SUD‐lar həcmi rezonatorlara qoşulur. Kəsilməz rejimdə bu cür generatorların gücü 1 Vt‐a, FİƏ 10%‐ ə bərabərdirsə, impuls rejimində onların gücü yüzlərlə Vt‐a, FİƏ isə onlarla faizə çatır. Sabit gərginliyi dəyişmək yolu ilə tezliyin elektrik baxımından azacıq yenidən köklənməsi mümkündürsə, onda tezliyin kifayət qədər geniş diapazonu rezonatorun məxsusi tezliyi hesabına əldə edilir. Məlum olmuşdur ki, siqnalların gücləndirilməsində sel‐uçuş diodla‐ rını tətbiq etdikdə məxsusi küylər artır (Sel‐uçuş diodlarının
çatışmazlığı). Ona görə də daha mükəmməl işləyən və məx‐ susi küyləri kiçik olan cihazların yaradılması istiqamətində işlər davam etdirilirdi. Axtarış işləri Qann effekti əsasında işləyən yeni diodun yaranması ilə nəticələndi. Mənfi müqavimətli Qann effekti əsasında işləyən İYT cihazlarından biri olan Qann diodunu Amerikalı fizik C. Qann 1963‐cü ildə kəşf etmişdir. Bu effektin mahiyyəti ondan ibarətdir ki, yarımkeçiriciyə yüksək gərginlik tətbiq edildikdə onda İYT‐rəqsləri yaranır. Bu effekt ətraflı tədqiq edilərək, yüksək gərginlik altında yarımkeçiricidə baş verən fiziki proseslər tam öyrənilmiş və onun əsasında İYT rəqslərinin generasiyası üçün geniş istifadə edilə bilən cihaz hazırlan‐ mışdır. Qann diodu n‐p‐keçidi olmayan, iki cərəyan kontaktına malik yarımkeçirici kristaldan (rezistordan) ibarət olub, yüksək sabit elektrik sahəsinin təsiri altında işləyir. Diod iki elektrodun (cərəyan kontaktının) – anod və katodun köməyi ilə elektrik dövrəsinə qoşulur. Bu növ yarımkeçiricilərin tədqiqi göstərdi ki, çoxlu enerji minimumları olan keçirici zonaya malik yarımkeçiricidə elektronlar fərqli yürüklüyə malik olur. Yuxarı enerji minimumlarında məskunlaşan elektronların yürüklüyü kiçik olur. Xarici sahə olmadıqda və ya nisbətən zəif sahələrdə elektronlar keçirici zonanın aşağı hissəsində yığılır. Onların yürüklüyü nisbətən böyük olduğuna görə yarımkeçirici yüksək elektrik keçiriciliyinə malik olur. Əgər yarımkeçiriciyə tətbiq edilən xarici gərginliyi artırsaq, onda Om qanununa görə cərəyan əvvəlcə xətti artır, gərginlik müəyyən kritik qiymətə çatdıqda isə elektronların əksər hissəsi keçirici zonanın yuxarı enerji minimumuna keçdiyindən orada Yüklə 0,99 Mb. Dostları ilə paylaş:
|