¿Cuáles son algunas aplicaciones de los diodos de túnel?

El diodo de túnel es un tipo de diodo sc que es capaz de funcionar muy rápido y en el rango de frecuencia de microondas. Fue el efecto mecánico cuántico que se conoce como túnel. Es ideal para osciladores y receptores rápidos por sus características de pendiente negativa. Pero no se puede usar en grandes circuitos integrados, es por eso que sus aplicaciones son limitadas.

Cuando el voltaje se aplica por primera vez, las estrellas actuales fluyen a través de él. La corriente aumenta con el aumento de voltaje. Una vez que el voltaje aumenta lo suficientemente alto, la corriente nuevamente comienza a aumentar y las estrellas de diodos de túnel se comportan como un diodo normal. Debido a este comportamiento inusual, se puede usar en varias aplicaciones especiales que se inician a continuación.

Circuitos de osciladores: los diodos de túnel se pueden utilizar como osciladores de alta frecuencia, ya que la transición entre la alta conductividad eléctrica es muy rápida. Se pueden usar para crear oscilaciones de hasta 5 Gz. Incluso son capaces de oscilar la creatividad hasta 100 GHz en circuitos digitales apropiados.

Utilizado en circuitos de microondas: los transistores de diodo normales no funcionan bien en funcionamiento con microondas. Entonces, para los generadores de microondas y amplificadores, los diodos de túnel son. En las ondas de microondas y los equipos de comunicación satelital se utilizaron ampliamente, pero hoy en día sus usos están disminuyendo rápidamente como transistor para trabajar en el área de frecuencia de onda disponible en el mercado.

Resistente a la radiación nuclear: los diodos de túnel son resistentes a los efectos de los campos magnéticos, las altas temperaturas y la radiactividad. Es por eso que se pueden usar en equipos militares modernos. Estos se utilizan en la máquina de recursos magnéticos nucleares también. Pero el campo más importante de su uso de equipos de comunicación por satélite.

Este diodo tiene dos terminales. Este diodo de túnel también se conoce como diodo Esaki. El túnel o diodo Esaki es un diodo de unión que exhibe resistencia negativa en condiciones de polarización directa baja. Un diodo de unión PN normal tiene una concentración de impurezas de aproximadamente 1 parte en 10pow (8) con esta cantidad de dopaje, el ancho de la capa de agotamiento es del orden de 5 micras. Esta barrera potencial restringe el flujo de portadores desde el lado del portador mayoritario hasta el lado portador minoritario. Si la concentración de átomos de impurezas aumenta considerablemente al nivel de 1 parte en 10pow (3), las características del dispositivo cambian por completo.

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Operación y características del diodo de túnel o diodo Esaki

Información de ingeniería eléctrica

Un diodo de túnel es un dispositivo de unión pn que exhibe resistencia negativa, es decir, cuando el voltaje aumenta, la corriente a través de él disminuye. También se conoce como diodos Esaki, que llevan el nombre de Leo Esaki, que recibió el Premio Nobel en 1973 por el descubrimiento del efecto de túnel electrónico utilizado en estos diodos.

Es un dispositivo de dos terminales con un semiconductor de tipo p que actúa como un ánodo y un semiconductor de tipo n que actúa como un cátodo. Estos diodos generalmente se fabrican de germanio, arseniuro de galio y antimonuro de galio. En comparación con el diodo ordinario, este diodo tiene una densidad de dopaje 1000 veces mayor.

Las siguientes de sus aplicaciones son:

• Debido a una característica de valor triple de su curva actual, se utiliza como un dispositivo de almacenamiento de memoria lógica.
• Debido a su pequeña capacitancia , inductancia y resistencia negativa, se utiliza en osciladores de relajación y osciladores de microondas.
• Debido al mecanismo de tunelización, se usa como una velocidad de conmutación Ultra alta porque tiene un tiempo de conmutación del orden de nanosegundos o incluso picosegundos.
• También se utiliza como amplificadores y mezcladores.

En nuestro artículo explicamos el circuito equivalente de diodo de túnel, principio de funcionamiento, funcionamiento, características de VI, ventajas y desventajas .

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Aplicaciones de diodos de túnel

Diodo de túnel: diodo semiconductor caracterizado por un pequeño grosor de la “unión pn”, una concentración muy alta de dopantes en ambos lados (semiconductores dopados de tipo “p” y “n”) y una resistencia dinámica desfavorable para un cierto rango de polarización voltajes Fue inventado en 1957 por el físico japonés Leo Esaki (por lo tanto, en general, también se lo conoce como diodo Esaki). A lo largo del análisis de las uniones de semiconductores, vio su característica hasta ahora sin precedentes basada principalmente en el fenómeno de túnel. Este fenómeno hace que los portadores de carga se transfieran por la delgada capa de barrera a un voltaje realmente bajo.

El detector de diodo de túnel se usa para amplificar y detectar pequeñas oscilaciones de frecuencia excesiva (en muchos GHz varían). Los diodos de túnel se utilizan adicionalmente en programas de pulso de alta velocidad (por ejemplo, en circuitos lógicos digitales de máquinas de cálculo), equipos de microondas celulares, amplificadores de señal de banda ancha y programas de la era de frecuencia con frecuencias superiores a 300 MHz. También se pueden aplicar dentro del hardware aeroespacial y los dispositivos de radar.

Aunque el diodo de túnel parecía prometedor hace algunos años, fue cambiado rápidamente por diferentes dispositivos semiconductores como los diodos IMPATT para funciones de oscilador y FET cuando se usa como amplificador. Sin embargo, el diodo de túnel es un dispositivo útil para ciertas funciones.
Los propósitos para el diodo del túnel incluido se utilizan como oscilador, aunque también se usa como amplificador y mezclador.
Una de las principales ventajas del diodo de túnel que actualmente está comenzando a ser experto es su longevidad. Tan pronto como se fabrica, su eficiencia se mantiene estable durante largos períodos de tiempo, independientemente de su uso. Otros dispositivos posiblemente se degradarían apenas con el tiempo.

Fuentes: Consejos de diodos de túnel – Aplicación de trabajo y detector

http://study.com/academy/lesson/ …

1. Debido al mecanismo de túnel, se utiliza como un interruptor de ultra alta velocidad.
2. El tiempo de conmutación es del orden de nanosegundos o incluso picosegundos.
3. Debido a la característica de valor triple de su curva de la corriente, se utiliza como un dispositivo de almacenamiento de memoria lógica.
4. Debido a su capacidad extremadamente pequeña, inductancia y resistencia negativa, se utiliza como un oscilador de microondas a una frecuencia de aproximadamente 10 GHz.
5. Debido a su resistencia negativa, se utiliza como circuito oscilador de relajación.

Circuito de diodos de túnel con operaciones y aplicaciones