Examination card 1

1. Определение частот колебаний в различных режимах работы генератора Ганна.

Путь проделанный доменом от места его зарождения до анода, определяет период колебаний. Если домены зарождаются на различных неоднородностях , то колебания несут шумовой характер.

Генераторы Ганна применяются для частот более 1ГГц, что соответствует длине кристалла l≤100мкм

с ограничением накопления объемного заряда. Если, кроме постоянного смещения, большого E_порl, к прибору приложено такое синусоидальное напряжение достаточно большой амплитуды, часть периода напряжение на приборе будет меньше порогового напряжения Е_порl.

Пока мгновенное значение на приборе U>Е_порl у катода формируется домен.

Если поместить генератор Ганна в резонатор, настроенный на достаточно большую частоту, то домен не успев формироваться, начнет рассасываться

+: независимость частоты генерации колебаний от толщины кристалла

2. Варианты диодного включения биполярных транзисторов.

Пробивное напряжение U_проб, зависит от используемого перехода, меньше в вариантах, в которых используется эмиттерный переход.(БЭ-К, Б-К если коллекторный переход, большое сопротивление слоев, высокое U_проб).

Обратные токи I_обр (без учета токов утечки) – это токи термогенерации в переходах, обратные токи, если используемый эмиттерный переход( имеющий наименьшую площадь, уже переход, т.к. более концентрированный).

Емкость диода C_д, зависит, как включены оба перехода последовательно или параллельно, т.е. от площади используемых переходов. Максимально C_д для варианта Б-КЭ. Если используется один переход C_д меньше (БК-Э).

Паразитная емкость на подложке C₀ – шунтирует на «землю» анод или катод диода, подложка заземлена, C₀=C_кп, у варианта (Б-Э) C_кп и C_к включены последовательно.

Время восстановления обратного тока t_в – т.е., время переключения диода из открытого состояния в закрытое. Минимальное t_в для варианта БК-Э, т.к. в этом случае заряд накапливается только в базовом слое (коллекторный переход закорочен). Для других вариантов заряд накапливается в базе и коллекторе.

Прямое напряжение U_пр, мало отличается, минимально для БК-Э.

Наиболее пригодно включение БК-Э(чаще) и Б-Э (малое прямое напряжение, малое время восстановления обратного тока).

Пробивное напряжение меньше в тех вариантах, в которых используется эмиттер.

Обратные токи (без токов утечки) – это токи термогенерации в переходах, зависят от объема перехода и, следовательно, меньше у тех вариантов у которых используются только эмиттерный переход, имеющий наименьшую площадь.

Емкость диода (между анодом и катодом) зависит от площади используемых переходов, поэтому она максимально при параллельном соединении (вариант Б-ЭК).

Паразитная емкость на подложку (заземлена) шунтирует на «землю» анод и катод диода C₀=C_кп (n-p-n транзистор).

В варианте Б-Э емкости C_кп и C₀ включены последовательно, следовательно C₀ – минимальна.