Fundamentos do Diodo TRAPATT
O diodo TRAPATT está relacionado ao diodo IMPATT, mas oferece um maior nível de eficiência.
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Tutorial de Diodo IMPATT Inclui:
Diodo IMPATT | Como funciona um diodo IMPATT | Estrutura do diodo IMPATT | Diodo TRAPATT | Diodo BARITT
Tutorial de Diodo Inclui:
Tipos de diodos | Especificações e classificações de diodos
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O TRAPATT ou TRApped, Plasma Avalanche Triggered Transit diodo pertence à mesma família básica do diodo IMPATT, mas oferece uma série de vantagens em algumas aplicações.
O diodo TRAPATT é normalmente usado como um oscilador de micro-ondas. Tem a vantagem de um maior nível de eficiência quando comparado a um diodo de micro-ondas IMPATT. Normalmente, a eficiência de conversão do sinal DC para RF pode estar na região de 20% a 60%, o que é particularmente alto.
Noções básicas de diodo TRAPATT
O diodo TRAPATT é baseado no conceito inicial do IMPATT, mas foi aprimorado aumentando o nível de dopagem entre a junção e o ânodo.
Normalmente, a construção do dispositivo consiste em uma estrutura P+ N N+, embora para níveis de potência mais altos uma estrutura N+ P P+ seja melhor. O silício também é normalmente usado na fabricação desses dispositivos.
O TRAPATT é excitado usando um pulso de corrente. Isso faz com que o campo elétrico aumente para um valor crítico onde ocorre a multiplicação da avalanche. Neste ponto, o campo colapsa localmente devido ao plasma gerado.
A separação e deriva dos elétrons e buracos são então conduzidos por um campo muito menor. Parece virtualmente que eles foram “presos” para trás com uma velocidade menor que a velocidade de saturação. Depois que o plasma se espalha por toda a região ativa, os buracos e os elétrons começam a se deslocar para os terminais opostos e, então, o campo elétrico começa a subir novamente.
O critério para operação na operação TRAPATT é que a frente de avalanche avança mais rápido que a velocidade de saturação dos portadores. Em geral, excede o valor de saturação por um fator de cerca de três.
O modo TRAPATT não depende do atraso da fase de injeção.
Como o diodo TRAPATT é polarizado além de seu ponto de ruptura, a densidade de corrente é maior do que para um IMPATT. Isso diminui o campo na região de carga espacial e aumenta o tempo de trânsito. Como resultado, a frequência de operação é tipicamente inferior a cerca de 10 GHz.
Embora o diodo TRAPATT forneça um nível de eficiência muito maior do que o IMPATT, sua principal desvantagem é que os níveis de ruído no sinal são ainda maiores do que quando se usa um IMPATT. Ele também possui níveis muito altos de harmônicos como resultado dos pulsos de corrente curtos que são usados. Um equilíbrio precisa ser feito entre as diferentes opções de acordo com a aplicação específica.
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