X’huwa l-oscillatur tal-Diodu Gunn?

X’huwa huwa l-Gunn Diode Oscillator?

Gunn Diode Oscillator

Il-Gunn Diode Oscillator (jgħallimu ukoll bħala Gunn oscillators jew transferred electron device oscillator) huma sors ekonomiku ta’ potenza mikrobjanca u jinkludu l-Gunn diode jew il-transferred electron device (TED) bħal komponenti prinċipali tagħhom. Jidherm għal funzjoni simili għall-Reflex Klystron Oscillators.

 Fl-oscillators tal-Gunn, il-diode tal-Gunn jiġi ippost fl-kavità resonanti. Il-Gunn oscillator huwa mibqiegħ minn żewġ komponenti prinċipali: (i) DC bias u (ii) tuning circuit.

Kif tixxerba l-Gunn Diode bħala Oscillator DC Bias

Fl-diode tal-Gunn, meta l-DC bias applikat jżid, il-korrent imborra sabiex jirriġgi l-volttagġ tas-silġ. L-aktar mill-volttagġ tas-silġ, il-korrent jdakka waqt li l-volttagġ segwi jżid sal-volttagġ tad-dħul. L-qasam mill-punt tal-ħolqa għal l-valley f’din il-kondotta jiffurmi x’sellimt in-negattiv.

L-abilità tal-diode tal-Gunn biex juri r-resistenza negattiva, magħmula mal-proprjetajiet ta’ timing, tħallihom jixxerbaw bħala oscillator. Dan jiġri għax ir-resistenza negattiva tikkontra quddiem ir-resistenza verament preżenti fil-kit, jippermetti l-aħjar flus ta’ korrent.

Dan jiġbuh lil ġenerazzjoni ta’ oskilla kontinwa mingħajr ma tiftaħ il-DC bias, inkella l-amplittud ta’ dawn l-oskilla tkun limitata fit-tliet tal-regjun tal-resistenza negattiva. 

Tuning Circuit

Fl-każ tal-oscillators tal-Gunn, il-frequenza tal-oskilla tiddipendi primarjament mid-layer attivu tal-milju tal-diode tal-Gunn. Inkella l-frequenza resonanti tista’ tituna esternament mekanikament jew elektrikament. Fl-każ tal-circuit tal-tuning elektroniku, il-kontroll tista’ jingħaqad permezz ta’ waveguide jew cavity mikrobjanca jew varactor diode jew YIG sphere.

Hawn il-diode jiġi montat fi l-kavità f’mod li jaħsel l-resistenza tal-perdita tal-risonatur, jiġġeneraw oskilla. Nisa, fl-każ tal-tuning mekaniku, is-saġġar tal-kavità jew il-kamp maġnetiku (għal YIG spheres) jiġu mmexxija mekanikament permezz, pereżempju, ta’ skru ta’ adjutament, biex jituna l-frequenza resonanti.

Dawn it-tipi ta’ oscillators huma użati biex jagħmlu frequenzijiet mikrobjanca mill-10 GHz sa ftit THz, kif midejjab mill-dimensjonijiet tal-kavità resonanti. Solitament id-disinn tal-oscillators based fuq coaxial u microstrip/planar għandhom fattor ta’ potenza baż u huma iktar instabbli meta jmur għal temperatura.

 Nisa, id-disinn tal-waveguide u l-circuit stabilizzat tal-resonatur dieletriči għandhom fattor ta’ potenza akbar u jistgħu jiġu stabbilita termikament, b’mudella ħafifa.Il-Figura 2 turi l-oscillator tal-Gunn based fuq r-risonatur coaxial li huwa użat biex jiġenera l-frequenzijiet mill-5 sa 65 GHz. Hawn meta l-volttagġ Vb applikat jiġi mmexxi, it-telfieħ indotti mill-diode tal-Gunn jiġu reflettuti mill-bħarrija tal-kavità u jirritornaw lill-punt ta’ bdiedhom wara l-ħin t.

Fejn, l huwa s-saġġar tal-kavità u c huwa l-veloċita tal-lum. Minn hawn, l-equazzjoni għall-frequenza resonanti tal-oscillator tal-Gunn tista’ tiġi dedutta bħal

fejn, n huwa in-numru ta’ half-waves li jistgħu jiġu infittu fil-kavità għal certa frequenza. Din n tirranġa mill-1 sa l/ct d fejn td huwa l-ħin li jiġi presa mill-diode tal-Gunn biex tarafta l-bidliet fil-volttagġ applikat.

Hawn l-oskilla jiġu avviati meta l-loading tal-risonatur huwa qishom aktar mill-resistenza negattiva massima tal-apparat. Wara dan, dawn l-oskilla jżidu fl-amplittud sakemm l-avg negative resistance tal-diode tal-Gunn tiġi ugwal mal-resistenza tal-risonatur, wara liema tintbagħat l-oskilla sustenati. 

L-iżjed, dawn it-tipi ta’ oscillators tal-relaxation għandhom kapacitour kbir imqassam fuq id-diode tal-Gunn biex jiġverġa l-burning-out tal-apparat minħabba l-segnali tal-amplittud kbira.Aħar, huwa daqsar li l-oscillators tal-diode tal-Gunn huma użati ampiament bħal mittransmituri u mirċeviturijiet radio, sensors ta’ dettal veloċita, parametric amplifiers, sorgenti radar, sensors ta’ monitorġament tat-traffiku, detectors ta’ moviment, remote vibration detectors, rotational speed tachometers, monitors ta’ quntità ta’ umidità, microwave transceivers (Gunnplexers) u fl-każ ta’ automatic door openers, burglar alarms, police radars, wireless LANs, collision avoidance systems, anti-lock brakes, pedestrian safety systems, etċ.