Hvað er Gunn-dióð-oskiliður?

Hvað er Gunn-dióð-oskiliði?

Gunn-dióð-oskiliði

Gunn-dióð-oskiliði (ekki sjálfgefið Gunn-oskiliði eða hreinsluðra elektróna tæki oskiliði) eru billíkur uppruni mikrohöfuðs og innihalda Gunn-dióð eða hreinsluðra elektróna tæki (TED) sem aðalþátt. Þau virka svipað og Reflex Klystron-oskiliði.

 Í Gunn-oskiliðum er Gunn-dióðinn settur í einhverja slags yfirklifandi kass. Gunn-oskiliði samanstendur af tveimur stökum: (i) DC-skekkja og (ii) rýmingarkerfi.

Hvernig virkar Gunn-dióður sem oskiliði með DC-skekkju

Í Gunn-dióði, eins og viðkomandi DC-skekkja stækkar, stækkar straumurinn fyrst þar til hann nálgast markmiðsspanningu. Eftir þessu punkt stækkar spanningin en straumurinn minnkar upp í brottningspanningunni. Spönnin frá toppi til dalbottar í þessari aðferð myndar hvað er kölluð neikvæð motstandshlutur.

Gunn-dióðs geta sýnt neikvæðan motstand, samanbundið við hans tímaeiginleika, leyfir honum að virka sem oskiliði. Þetta gerist vegna þess að neikvæði motstandurinn dregur úr raunmætti motstandi innan kerfisins, sem að leyfir besta straumflæði.

Þetta leiðir til endurtekinnar oskilingar svo lengi sem DC-skekkjan er halda áfram, þó að amplitúdan á þessum oskilingum sé takmörkuð innan marka neikvæða motstandsins. 

Rýmingarkerfi

Í tilfelli Gunn-oskiliða, byggir oskilingarfrequency á miðju virknisslagi Gunn-dióðsins. En rýmingarfrequency má vera rýmd utan um óhjálpað eða með vélrænum hætti. Í tilfelli skynslega rýmingarkerfa, má stjórna með notkun waveguide eða mikrohöfuðskass eða varactor-diód eða YIG-kúluna.

Hér er diódinn settur inn í kassann á þann hátt að hann eyðir tapamotstandi resonatorins, sem býr til oskilingar. Á hina veg, í tilfelli vélrænnar rýmingar, er stærð kassans eða magnetið (fyrir YIG-kúlur) breytt með áhvarfum, til dæmis, með stillingarskurð, til að rýma resonant frequency.

Þessir tegundir oskiliða eru notaðir til að framleiða mikrohöfuðsfrequency frá 10 GHz upp í nokkrar THz, eins og ákveðið af stærð resonant kassans. Venjulega hafa coaxial og microstrip/planar based oscillator designs lágt orkufaktor og eru minni stöðug í hlutfalli við hita.

 Á hina veg, hafa waveguide og dielectric resonator stabilized circuit designs stærri orkufaktor og geta verið gert hitastöðugt, auðveldlega.Mynd 2 sýnir coaxial resonator based Gunn oscillator sem er notaður til að framleiða frequency frá 5 upp í 65 GHz. Hér, eins og viðkomandi spanning Vb er breytt, Gunn-dióðindurkt fluktuationar ferjast áfram í kassanum til að endurkvæma sig frá öðrum endanum og komast aftur til upphafspunkts síns eftir tíma t gefinn með

Þar sem l er lengd kassans og c er hraði ljós. Úr þessu, jafnan fyrir resonant frequency Gunn oscillator kann að dragast úr

þar sem n er fjöldi hálfvagna sem geta fyllt inn í kassann fyrir gefinn frequency. Þessi n fer frá 1 upp í l/ct d þar sem td er tíminn sem tekur Gunn-dióðin til að svara við breytingum á viðkomandi spanning.

Hér byrjar oskilingar þegar lausn resonatorins er smá meiri en hámark neikvæða motstands tækisins. Næst, þessa oskilingar stækkar í amplitúdu þar til meðaltal neikvæða motstands Gunn-dióðsins verður jafn motstandi resonatorins eftir sem manneskja getur fengið haldið oskilingar. 

Frekar, þessar tegundir af relaxation oscillators hafa stóran kondensator tengd yfir Gunn-dióðinn til að forðast að tækið brenni af vegna stórar amplitúdur.Loks er að merkja að Gunn-dióð-oskiliði eru almennt notaðir sem ráðgervi sendara og móta, hraða-mælingar sensorar, parametric amplifier, radar sources, traffic monitoring sensors, motion detectors, remote vibration detectors, rotational speed tachometers, moisture content monitors, microwave transceivers (Gunnplexers) og í tilfellum of autómatískra dyr opnunar, inbrotalararmar, lögreglaradar, wireless LANs, collision avoidance systems, anti-lock brakes, pedestrian safety systems, o.s.frv.