Gunn diod osilliator nima?

Gunn diodasi osilator nima?

Gunn diodasi osilator

Gunn diodasi osilatori (yoki Gunn osilatorlari yoki elektronlarni o'tkazish qurilmasi osilatorlari) mikroboshqaruv energiyasining arzon manbaasi bo'lib, asosan Gunn diodasi yoki elektronlarni o'tkazish qurilmasi (TED) asosiy komponent sifatida ishlatiladi. Ular Refleks Klystron osilatorlariga o'xshash vazifalarni bajaradi.

 Gunn osilatorlarida, Gunn diodasi rezonans zavchada joylashtiriladi. Gunn osilatori ikkita asosiy komponentlardan iborat: (i) DC bias va (ii) sozlash shema.

Gunn diodasi osilator sifatida DC bias bilan ishlashi

Gunn diodasi ichida, taqdim etilgan DC bias o'sishi bilan, ampermetr boshlang'ich holda o'sib boradi, gacha etuvchi voltajga yetkazilguncha. Bu nuqtadan keyin, ampermetr voltaj davomida o'sib borayotganda pasayadi, gacha buzilish voltajigacha. Bu xususiyatlardan peakdan valleyga qadar bo'lgan oraliq "salbiy qarshilik sohasi" deb ataladi.

Gunn diodasi salbiy qarshilikni ko'rsatish imkoniyati, uning vaqt xususiyatlari bilan birga ishlab, u osilator sifatida ishlashga imkon beradi. Bu, chunki salbiy qarshilik shemadagi haqiqiy qarshiliqka qarama-qarshi, optimal ampermetr oqimini ta'minlaydi.

Bu, DC bias saqlanishi shartidan farq qilmasdan, davrli osilatsiyalar yaratishga olib keliadi, lekin bu osilatsiyalar salbiy qarshilik sohasi chegaralari ichida qoldiriladi. 

Sozlash shema

Gunn osilatorlar hollidagi osilatsiya chastotasining asosiy holda Gunn diodasi o'rtadagi aktiv qatlamiga bog'liq ekanligi. Biroq, rezonans chastotasi mekanik yoki elektrik usullar bilan tashqi sozlantirilishi mumkin. Elektron sozlash shemasida, kontrol yo'naltirilishi maydon katta chiziqli kanal, mikroboshqaruv zavchasi, variaktor diodasi yoki YIG shar bilan amalga oshirilishi mumkin.

Bu yerda dioda zavchani ichida rezonatorning yo'qolish qarshiligini bekor qilish uchun o'rnatiladi, osilatsiyalarni yaratadi. Boshqa tomondan, mekanik sozlash holatida, zavchaning hajmi yoki magnit maydoni (YIG sharlar uchun) ayarlovchi navbat bilan, masalan, ayarlovchi navbat bilan, rezonans chastotasi sozlanadi.

Bu turdagi osilatorlar rezonans zavchasi o'lchamlari qaror qiladi, 10 GHz dan necha THz gacha bo'lgan mikroboshqaruv chastotalarni yaratish uchun ishlatiladi. Oddiy holda, koaksial va mikrostrip/planar asosidagi osilator dizaynlar quvvat faktori past va harorat nisbatan kam mustahkamdir.

 Boshqa tomondan, maydon katta chiziqli kanal va dielektrik rezonator stabilizatsiya qilingan shema dizaynlari eng yuqori quvvat faktoriga ega va termik mustahkamlashtirilishi juda oson.Rasm 2 5 dan 65 GHz gacha bo'lgan chastotalarni yaratish uchun ishlatiladigan koaksial rezonator asosidagi Gunn osilatorini ko'rsatadi. Bu erda taqdim etilgan Vb voltaj o'zgartirilganda, Gunn diodasi yuz beradigan fluctuationlar zavchani boyicha yurib, boshqa tomonidan aks ettirilib, td vaqt ichida qayta boradi

Bu yerda, l - zavchaning uzunligi, c - nur tezligi. Shundan, Gunn osilatorining rezonans chastotasining tenglamasi quyidagicha aniqlanadi

bu yerda, n - berilgan chastota uchun zavchaga qopshitsa bo'lgan yarmi-tillovlarning soni. Bu n 1 dan l/ct d gacha bo'lgan oraliqda, bu yerda td - gunn diodasi taqdim etilgan voltaj o'zgarishiga javob berish uchun sarflangan vaqt.

Bu yerda, osilatsiyalar rezonator yuklashi qurilmaning eng yuqori salbiy qarshiligidan bir oz yuqori bo'lganda boshlanadi. Keyin, bu osilatsiyalar amplitudaga qadar o'sib boradi, Gunn diodasi o'rtacha salbiy qarshiliqlari rezonatorning qarshiliqga teng bo'lganda, davrli osilatsiyalarni olish mumkin. 

Odatda, bu turdagi relaxatsiya osilatorlarda Gunn diodasi uchun katta kondensator ulanadi, shunda katta amplituda signal yuz berishi bilan qurilma yondirmaydi.Nihoyat, Gunn diodasi osilatorlari radiyo transmetterlar va qabul qiluvchilar, tezlikni aniqlash sensorlari, parametrik kuchaytirgichlar, radar manbalari, trafikni monitoring qilish sensorlari, harakatni aniqlash sensorlari, remote vibratsiya aniqlayicilar, aylanish tezligi tachometrlari, suvni kiritish monitorlari, mikroboshqaruv transseiverlari (Gunnplexerlar) va avtomatik eshik ochish, qo'rqinchli qo'riqchilar, polis radarlari, wireless LAN, to'g'irlanishdan saqlanish tizimlari, anti-lock frenlar, peytonen xavfsizlik tizimlari kabi holatlarda keng qo'llaniladi.