Unsa ang Gunn Diode Oscillator?

Unsa ang Gunn Diode Oscillator?

Gunn Diode Oscillator

Ang Gunn Diode Oscillator (también nailhan og Gunn oscillators o transferred electron device oscillator) mao ang murang pinaka sa microwave power nga gipangunohan sa Gunn diode o transferred electron device (TED) isip ilang pangunahon nga komponente. Sila nagbuhat og sama nga kaugalingon sa Reflex Klystron Oscillators.

Sa Gunn oscillators, ang Gunn diode gisulod sa resonant cavity. Ang Gunn oscillator gipangunahan sa duha ka pangunahon nga komponente: (i) DC bias ug (ii) Tuning circuit.

Paano ang Gunn Diode Nagbuhat Isip Oscillator DC Bias

Sa Gunn diode, samtang ang gipasabot nga DC bias mogamay, ang kuryente unang mobati hangtod maabot ang threshold voltage. Pasabot niini, ang kuryente mobaba samtang ang voltaghe mosiguro hangtod maabot ang breakdown voltage. Ang bahin gikan sa peak hangtod sa valley sa proseso mao ang nailhan og negative resistance region.

Ang kapabilidad sa Gunn diode nga ipakita ang negative resistance, sumala sa iyang timing properties, makapahimo kini nga magbuhat isip oscillator. Kini mahitabo tungod kay ang negative resistance mag-counteract sa tibuok resistance sa circuit, pagpadayon sa optimal nga paglihok sa kuryente.

Kini molihok sa pag-generate og continuous oscillations samtang ang DC bias gigamiton, apan ang amplitude sa mga oscillations naka-limit sa boundaries sa negative resistance region. 

Tuning Circuit

Sa kasong sa Gunn oscillators, ang frequency sa oscillation primary depende sa gitas-on nga active layer sa gunn diode. Apan ang resonant frequency makatune-an sa external means, mechanical o electrical. Sa kasong sa electronic tuning circuit, ang control makapagbutang gamit ang waveguide o microwave cavity o varactor diode o YIG sphere.

Ania ang diode gisulod sa cavity sa sayong paraan aron maputli ang loss resistance sa resonator, produciendo oscillations. Sa uban handa, sa kasong sa mechanical tuning, ang size sa cavity o magnetic field (para sa YIG spheres) mobago sa mechanical means, sama sa adjusting screw, aron matune ang resonant frequency.

Ang mga tipo sa oscillators gipanggamit aron mogenerate og microwave frequencies gikan sa 10 GHz hangtod sa few THz, depende sa dimensions sa resonant cavity. Kasagaran ang coaxial ug microstrip/planar based oscillator designs may low power factor ug less stable sa terms sa temperature.

 Sa uban handa, ang waveguide ug dielectric resonator stabilized circuit designs may greater power factor ug makapagstable sa thermal, dili na lisud.Figure 2 nagpakita og coaxial resonator based Gunn oscillator nga gipanggamit aron mogenerate og frequencies gikan sa 5 hangtod sa 65 GHz. Ania samtang ang gipasabot nga voltaghe Vb mogamay, ang Gunn diode induced fluctuations mogamay sa cavity aron maputli sa uban bahin ug mobalik sa ilang starting point human sa panahon t given by

Diin, l mao ang length sa cavity ug c mao ang speed of light. Gikan niini, ang equation sa resonant frequency sa Gunn oscillator makapagdeduce as

diin, n mao ang number sa half-waves nga makapagfit sa cavity para sa giya nga frequency. Kini nga n ranges gikan sa 1 hangtod sa l/ct d diin td mao ang panahon gikinahanglan sa gunn diode aron mohatag sa changes sa gipasabot nga voltaghe.

Ania ang oscillations mokompyensar samtang ang loading sa resonator slightly higher sa maximum negative resistance sa device. Next, ang mga oscillations mobati sa amplitude hangtod ang average negative resistance sa gunn diode mokompyensar sa resistance sa resonator human sa kini makapaghatag og sustained oscillations. 

Sumala, ang mga relaxation oscillators may large capacitor connected across the gunn diode aron maputli ang burning-out sa device tungod sa large amplitude signals.Lastly, importante nga atumanon nga ang Gunn diode oscillators gipanggamit sa radio transmitters ug receivers, velocity-detecting sensors, parametric amplifiers, radar sources, traffic monitoring sensors, motion detectors, remote vibration detectors, rotational speed tachometers, moisture content monitors, microwave transceivers (Gunnplexers) ug sa kasong sa automatic door openers, burglar alarms, police radars, wireless LANs, collision avoidance systems, anti-lock brakes, pedestrian safety systems, etc.