একজন প্রকৌশলী হিসাবে, আপনি জানেন যে বৈদ্যুতিন সার্কিটগুলি কীভাবে কাজ করে তার জন্য ডায়োডগুলি কতটা গুরুত্বপূর্ণ।
কিন্তু আপনি কি অ্যাভালাঞ্চ ডায়োড সম্পর্কে জানেন? অ্যাভাল্যাঞ্চ ডায়োডগুলি নিয়মিত ডায়োড থেকে আলাদা কারণ তাদের একটি বিশেষ বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা তাদের উচ্চ ভোল্টেজ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে বিভিন্ন কাজ করতে দেয়।
তাই বাকল আপ এবং তুষারপাত ডায়োডের আকর্ষণীয় জগতে ডুব দিতে প্রস্তুত হন!
Avalanche Diode এর ভূমিকা
আনুষ্ঠানিক সংজ্ঞা:
একটি সেমিকন্ডাক্টর ব্রেকডাউন ডায়োড, সাধারণত সিলিকন দিয়ে তৈরি, যেখানে পুরো পিএন জংশন জুড়ে তুষারপাতের ভাঙ্গন ঘটে এবং ভোল্টেজ ড্রপ তখন মূলত ধ্রুবক এবং কারেন্ট থেকে স্বাধীন হয়; দুটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রকার হল IMPATT এবং TRAPATT ডায়োড।
একটি তুষারপাত ডায়োড হল এক ধরণের সেমিকন্ডাক্টর ডায়োড যা একটি নির্দিষ্ট ভোল্টেজে একটি তুষারপাতের মধ্যে ভেঙে যাওয়ার জন্য তৈরি করা হয়।
যখন একটি ডায়োড জুড়ে ভোল্টেজ একটি নির্দিষ্ট মানের উপরে যায়, তখন তুষারপাত ঘটে।
নির্মাণ
একটি জেনার ডায়োড এবং একটি অ্যাভালঞ্চ ডায়োড উভয়ই একইভাবে তৈরি করা হয়, তবে একটি অ্যাভালঞ্চ ডায়োডে ডোপিংয়ের পরিমাণ জেনার ডায়োডের থেকে আলাদা।
একটি তুষারপাত ডায়োডের সংযোগস্থলটি বর্তমান ঘনত্ব এবং এটি থেকে আসা হট স্পটগুলি বন্ধ করার জন্য তৈরি করা হয়, যাতে তুষারপাতের প্রভাব ডায়োডকে আঘাত না করে।
অ্যাভাল্যাঞ্চ ডায়োডের কাজের নীতি
তুষারপাত ডায়োডগুলি বিপরীত ভাঙ্গন অঞ্চলে কাজ করার জন্য তৈরি করা হয়, যেখানে তারা ক্ষতিগ্রস্ত না হয়ে একটি বড় স্রোত বহন করতে পারে।
একটি তুষারপাত ডায়োডের পিএন জংশনটি বর্তমান ঘনত্ব এবং এটি থেকে আসা হট স্পটগুলি বন্ধ করার জন্য তৈরি করা হয়, যাতে তুষারপাতের প্রভাব ডায়োডকে আঘাত না করে।
যখন একটি বিপরীত পক্ষপাত ভোল্টেজ অ্যাভালঞ্চ ডায়োডে প্রয়োগ করা হয়, তখন এটি ব্রেকডাউন ভোল্টেজে পৌঁছায় এবং তুষারপাতের ভাঙ্গন অঞ্চলে চলে যায়, যেখানে এটি ক্ষতিগ্রস্ত না হয়ে একটি বড় কারেন্ট বহন করতে পারে।
যখন ডায়োড জুড়ে ভোল্টেজ একটি নির্দিষ্ট মানের চেয়ে বেশি হয়, তখন তুষারপাত ঘটে, যা দ্রুত কারেন্ট বাড়ায়।
তুষারপাতের গুণন আরও মুক্ত ইলেকট্রন এবং আয়ন তৈরি করে, যার ফলে ডিভাইসের মধ্য দিয়ে প্রচুর পরিমাণে কারেন্ট প্রবাহিত হয়।
Avalanche Diodes এর প্রকারভেদ
জেনার ডায়োডের
জেনার ডায়োড হল এক ধরনের ডায়োড যা ডায়োড জুড়ে ভোল্টেজ একটি নির্দিষ্ট মাত্রার উপরে গেলে জেনার ব্রেকডাউন প্রভাব দেখায়।
ডায়োড জুড়ে একটি উচ্চ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র জেনার ব্রেকডাউন প্রভাব সৃষ্টি করে, যা এক ধরনের তুষারপাতের ভাঙ্গন।
জেনার ডায়োড বেশিরভাগই ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ করতে, ঢেউ থেকে রক্ষা করতে এবং শব্দ করতে ব্যবহৃত হয়।
Avalanche Photodiode
অ্যাভালঞ্চ ফটোডিওড হল এক ধরনের সেমিকন্ডাক্টর ডায়োড যা তুষারপাতের ভাঙ্গন অঞ্চলে কাজ করার জন্য তৈরি করা হয়।
এটি প্রায়শই ফাইবার অপটিক যোগাযোগ ব্যবস্থা এবং ইমেজিং ডিভাইসের মতো কম আলোর অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে একটি উচ্চ-লাভ ফোটন আবিষ্কারক হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
যখন ফোটনগুলি ডায়োড দ্বারা নেওয়া হয়, তখন তারা ইলেকট্রন-হোল জোড়া তৈরি করে
ডায়োডের উচ্চ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তখন এই ইলেক্ট্রন-হোল জোড়ার গতি বাড়াতে পারে, যার ফলে চার্জ বাহকের বন্যা হয়।
জেনার এবং অ্যাভাল্যাঞ্চ ব্রেকডাউনের মধ্যে পার্থক্য
যেভাবে জেনার ব্রেকডাউন এবং তুষারপাতের ভাঙ্গন ঘটবে তা হল দুটির মধ্যে প্রধান পার্থক্য।
ডায়োডের অবক্ষয় অঞ্চল জুড়ে একটি শক্তিশালী বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র থাকলে জেনার ব্রেকডাউন ঘটে
ডায়োডে মুক্ত ইলেকট্রন পরমাণুতে আঘাত করলে তুষারপাতের ভাঙ্গন ঘটে।
একটি ডায়োডে ডোপিংয়ের পরিমাণ জেনার ব্রেকডাউন ভোল্টেজ নির্ধারণ করে, যখন অবক্ষয় অঞ্চলের প্রস্থ তুষারপাত ভাঙ্গন ভোল্টেজ নির্ধারণ করে।
ভিডিও: ডায়োডস! তাদের সব ধরণের এবং কিভাবে তারা কাজ
টিপ: আপনার প্রয়োজন হলে ক্যাপশন বোতামটি চালু করুন।
অ্যাভালাঞ্চ ডায়োডের অ্যাপ্লিকেশন
সুরক্ষা ডিভাইস এবং ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক
বেশিরভাগ সময়, ইলেকট্রনিক সার্কিটগুলিতে উচ্চ ভোল্টেজ বা কারেন্ট বৃদ্ধির কারণে সংবেদনশীল ইলেকট্রনিক অংশগুলিকে ক্ষতিগ্রস্থ হওয়া থেকে রক্ষা করতে অ্যাভালাঞ্চ ডায়োডগুলি ব্যবহার করা হয়।
এগুলি সার্কিটের একটি লোড জুড়ে ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে, যেখানে তারা বিপরীত ব্রেকডাউন অঞ্চলে কাজ করে।
আরএফ এবং মাইক্রোওয়েভ সার্কিটে গোলমালের উৎস
আরএফ এবং মাইক্রোওয়েভ সার্কিটগুলিতে, তুষারপাত ডায়োডগুলি প্রায়শই শব্দের উত্স হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
তুষারপাতের ভাঙ্গন প্রক্রিয়া চলাকালীন, ইলেক্ট্রন এবং গর্তগুলি এলোমেলোভাবে তৈরি হয়, যা সাদা শব্দ করে
এটি তাদের যোগাযোগ এবং ইলেকট্রনিক যুদ্ধের জন্য উপযোগী করে তোলে।
ডিজিটাল সার্কিটে উচ্চ-গতির সুইচিং ডিভাইস
ডিজিটাল সার্কিটে, অ্যাভালাঞ্চ ডায়োডগুলি উচ্চ-গতির সুইচ হিসাবে ব্যবহৃত হয় যা খুব অল্প সময়ের মধ্যে চালু এবং বন্ধ করতে পারে, যাকে পিকোসেকেন্ড বলা হয়।
এই কারণে, এগুলি উচ্চ-গতির ডেটা স্থানান্তর এবং ডিজিটাল সংকেত প্রক্রিয়াকরণের মতো জিনিসগুলির জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।
অপটোইলেক্ট্রনিক সিস্টেমে হাই-গেইন ফোটন ডিটেক্টর
Avalanche photodiodes (APDs) হল সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস যা ডায়োড দ্বারা ফোটন শোষিত হলে তুষারপাতের ভাঙ্গন অঞ্চলে কাজ করার জন্য তৈরি করা হয়।
APDগুলি ফাইবার-অপটিক যোগাযোগ ব্যবস্থা, লেজার রেঞ্জিং সিস্টেম এবং অন্যান্য নিম্ন-আলো-স্তরের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে উচ্চ-লাভ ফোটন ডিটেক্টর হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
তুষারপাত ডায়োডে ভোল্টেজ ড্রপ
অ্যাভাল্যাঞ্চ ডায়োডগুলিকে তুষারপাতের প্রভাবের সুবিধা নেওয়ার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, তাই যখন তারা ভেঙে যায় তখন তাদের একটি ছোট কিন্তু লক্ষণীয় ভোল্টেজ ড্রপ হয়।
অন্যদিকে, জেনার ডায়োডগুলি সর্বদা ভোল্টেজকে বিন্দুর উপরে রাখে যেখানে তারা ভেঙে যায়।
বেশিরভাগ অ্যাভালাঞ্চ ডায়োডের 1 থেকে 2 ভোল্টের মধ্যে ভোল্টেজ ড্রপ থাকে।
ভোল্টেজের তাপমাত্রা সহগ
জেনার ডায়োডগুলিতে ভোল্টেজের একটি ছোট তাপমাত্রা সহগ থাকে যা ঋণাত্মক হয়, যখন অ্যাভালাঞ্চ ডায়োডগুলিতে ভোল্টেজের একটি ছোট তাপমাত্রা সহগ থাকে যা ধনাত্মক।
এর মানে হল যে তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে, একটি তুষারপাত ডায়োডে ভোল্টেজ ড্রপ কিছুটা বাড়বে, যখন জেনার ডায়োডে ভোল্টেজ ড্রপ তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে নিচের দিকে যাবে।
অন্যান্য ডায়োডের সাথে তুলনা
বেশিরভাগ Schottky ডায়োডে 0.15V এবং 0.45V এর মধ্যে ভোল্টেজ ড্রপ থাকে।
সিলিকন ডায়োডের জন্য ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ হল 0.7V, এবং জার্মেনিয়াম ডায়োডের জন্য এটি 0.3V।
যেহেতু একটি সিলিকন ডায়োড জুড়ে ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ প্রায় 0.7v এ প্রায় স্থির থাকে, যখন এটির মধ্য দিয়ে কারেন্ট অপেক্ষাকৃত বড় পরিমাণে পরিবর্তিত হয়, একটি ফরোয়ার্ড-বায়সড সিলিকন ডায়োড একটি ধ্রুবক-ভোল্টেজ উত্স হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
Avalanche Diodes ব্যবহার করার সুবিধা এবং অসুবিধা
সাধারণ ডায়োডের তুলনায় অ্যাভাল্যাঞ্চ ডায়োডের বেশ কিছু সুবিধা রয়েছে। এগুলি বেশিরভাগ ডায়োডের চেয়ে দীর্ঘস্থায়ী হয়, যা নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে ব্যবহার করার সময় তাদের আরও নির্ভরযোগ্য করে তোলে।
একটি তুষারপাত ডায়োডের পিএন জংশনটি বর্তমান ঘনত্ব এবং এর ফলে হট স্পটগুলি প্রতিরোধ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে যাতে ডায়োডটি তুষারপাতের প্রভাব দ্বারা ক্ষতিগ্রস্ত না হয়।
সুবিধা
অ্যাভাল্যাঞ্চ ডায়োডগুলি বেশ কয়েকটি পরিস্থিতিতে কার্যকর, যেমন সার্কিটগুলিকে রক্ষা করা, শব্দ করা এবং ফোটনগুলি খুঁজে পাওয়া।
তারা একটি বৃহত্তর স্তরের সংবেদনশীলতা, উচ্চ কার্যকারিতা এবং দ্রুত প্রতিক্রিয়া সময় প্রদর্শন করে, যা তাদের এই অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহারের জন্য আদর্শ করে তোলে।
তারা সার্কিটগুলিকে ভোল্টেজ থেকে রক্ষা করতে পারে যা সেখানে থাকা উচিত নয়, যা তাদের ইলেকট্রনিক সিস্টেমে দরকারী করে তোলে।
অসুবিধা
কিন্তু অ্যাভালাঞ্চ ডায়োড ব্যবহার করার বিষয়ে কিছু খারাপ জিনিস রয়েছে যা আপনার চিন্তা করা উচিত।
এর মধ্যে রয়েছে অনেক বেশি অপারেটিং ভোল্টেজের প্রয়োজন, তুষারপাত প্রক্রিয়ার কারণে সৃষ্ট একটি নন-লিনিয়ার আউটপুট, অনেক বেশি মাত্রার শব্দ এবং কাজ করার জন্য একটি উচ্চ বিপরীত পক্ষপাতের প্রয়োজন।
অ্যাভাল্যাঞ্চ ডায়োডগুলি অন্যান্য ধরণের ডায়োডগুলির পাশাপাশি কাজ নাও করতে পারে, যা কিছু পরিস্থিতিতে সমস্যা হতে পারে।
যদিও তাদের এই সমস্যাগুলি রয়েছে, তবুও তুষারপাত ডায়োডগুলি এখনও নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় কারণ তারা কীভাবে কাজ করে।
যদিও তারা অন্যান্য ধরনের ডায়োডের মতো নির্ভরযোগ্য নাও হতে পারে, তারা ইলেকট্রনিক সিস্টেমে কার্যকর কারণ তারা সংবেদনশীল এবং দ্রুত প্রতিক্রিয়া জানায়।
অ্যাভালাঞ্চ ডায়োড এবং পিন ডায়োডের মধ্যে পার্থক্য
অ্যাভালাঞ্চ ডায়োড এবং পিন ডায়োড উভয় ধরনের সেমিকন্ডাক্টর ডায়োড, কিন্তু তারা খুব ভিন্ন উপায়ে কাজ করে।
অপারেটিং ভোল্টেজ
চলমান ভোল্টেজ দুটি প্রকারের মধ্যে একটি বড় পার্থক্য।
অ্যাভাল্যাঞ্চ ডায়োডগুলি বিপরীত ব্রেকডাউন অঞ্চলে কাজ করার জন্য তৈরি করা হয়, যার জন্য সাধারণ অপারেটিং অঞ্চলের চেয়ে বেশি ভোল্টেজ প্রয়োজন।
অন্যদিকে, পিন ডায়োডগুলি ফরোয়ার্ড-বায়াসড অঞ্চলে কাজ করে, যেখানে সাধারণত কম ভোল্টেজের প্রয়োজন হয়।
সুতরাং, এটা বলা ভাল যে তুষারপাতের ভাঙ্গন অঞ্চলে পৌঁছানোর জন্য তুষারপাত ডায়োডগুলির উচ্চতর ভোল্টেজের প্রয়োজন তার চেয়ে বেশি অপারেটিং ভোল্টেজের প্রয়োজন।
গোলমাল
তারা কীভাবে কাজ করে তার কারণে, তুষারপাত ডায়োডগুলি আরও শব্দ করতে পারে।
কিন্তু ব্রেকডাউন ভোল্টেজের বিপরীত দিকে একটি ভোল্টেজ প্রয়োগ করে এই শব্দের মাত্রা কমানো যেতে পারে।
অন্যদিকে, পিন ডায়োডগুলি সাধারণত ব্যবহার করা হয় কারণ তারা কম শব্দ করে, তবে তারা কীভাবে ব্যবহার করা হচ্ছে তার উপর নির্ভর করে তারা এখনও কিছু শব্দ করতে পারে।
অভ্যন্তরীণ গঠন
অ্যাভাল্যাঞ্চ ডায়োডগুলির ভিতরে একটি জায়গা থাকে যেখানে বাইরে থেকে বিপরীত ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হলে ইলেকট্রন গুণিত হয়।
এটি অভ্যন্তরীণ পরিবর্ধনকে 10 থেকে 100 গুণ বড় করে তোলে।
অন্যদিকে, পিন ডায়োডগুলির একটি অভ্যন্তরীণ অঞ্চল রয়েছে যার একটি বৃহত্তর হ্রাস অঞ্চল এবং একটি আদর্শ পিএন ডায়োডের চেয়ে কম ক্যাপাসিট্যান্স রয়েছে।
এর মানে হল যে পিন ডায়োডগুলি আরও সংবেদনশীল এবং আরও দ্রুত প্রতিক্রিয়া জানায়৷
ভোল্টেজ প্রয়োজনীয়তা
অ্যাভাল্যাঞ্চ ডায়োডগুলির একটি বিপরীত পক্ষপাত ভোল্টেজ রয়েছে যা সিলিকনের জন্য 100 থেকে 200 ভোল্টের মধ্যে অনেক বেশি।
অন্যদিকে পিন ডায়োড কম ভোল্টেজে কাজ করে এবং কম-পাওয়ার ডিভাইসের জন্য ভালো।
সামগ্রিকভাবে, অ্যাভালঞ্চ ডায়োড এবং পিন ডায়োডগুলি একই উপায়ে তৈরি করা হয়, তবে তাদের কাজ করার বিভিন্ন উপায়ের অর্থ হল যে তারা বিভিন্ন পরিস্থিতিতে ব্যবহার করা হয়।
অ্যাভাল্যাঞ্চ ডায়োডগুলি উচ্চ ভোল্টেজের সাথে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং অপটোইলেক্ট্রনিক সিস্টেমে, এগুলি উচ্চ-লাভের ফোটন ডিটেক্টর হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
অন্যদিকে, পিন ডায়োডগুলি কম-পাওয়ার, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ভাল যার জন্য কম শব্দ এবং উচ্চ গতি উভয়ই প্রয়োজন।
কম নয়েজ অ্যাভাল্যাঞ্চ ডায়োড
অ্যাভাল্যাঞ্চ ফটোডিওড হল কম-আওয়াজ অ্যাভাল্যাঞ্চ ডায়োড (APDs) এর সঠিক নাম।
APD হল সেমিকন্ডাক্টর ফটোডিওড ডিটেক্টর যা আলোকে বিদ্যুতে পরিণত করতে ফটোইলেকট্রিক প্রভাব ব্যবহার করে। তারা খুবই সংবেদনশীল।
তাদের উচ্চ সংকেত-টু-শব্দ অনুপাত (SNR), দ্রুত সময়ের প্রতিক্রিয়া, কম অন্ধকার কারেন্ট এবং উচ্চ সংবেদনশীলতা তাদের আলাদা করে তোলে।
APDs এর আবেদন
APDগুলি বিভিন্ন জিনিসের জন্য ব্যবহৃত হয়, যেমন:
- লেজার পরিসীমা সন্ধানকারী।
- ফোটন পারস্পরিক সম্পর্কের অধ্যয়ন।
- ফাইবার অপটিক্সের সাথে যোগাযোগের জন্য সিস্টেম।
- লিডার।
- PET, বা পজিট্রন নির্গমন টমোগ্রাফির জন্য স্ক্যানার।
কম-শব্দ বায়াস সার্কিট
একটি APD এর লাভ ভোল্টেজ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয় যা বিপরীত দিকে জংশন জুড়ে রাখা হয়। লাভ স্থির রাখতে এবং শব্দের মাত্রা কম রাখতে, এই ভোল্টেজটিকে সাবধানে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে।
এটি করার জন্য, APD-এর জন্য বায়াস ভোল্টেজ তৈরি করা যায় এবং একটি কম-আওয়াজ বায়াস সার্কিট দ্বারা নিয়ন্ত্রণ করা যায়। এই সার্কিট একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি এবং কম শব্দ সহ একটি PWM বুস্ট কনভার্টার ব্যবহার করে
একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার যা একটি থার্মিস্টর পড়ে তা তাপমাত্রার জন্য ক্ষতিপূরণ দেয়।
অতিরিক্ত নয়েজ ফ্যাক্টর
পিন ফটোডিওডের তুলনায়, APD-এর বেশি শব্দ হয় কারণ তুষারপাত প্রক্রিয়ার পরিসংখ্যান বর্তমান ওঠানামা করে।
অতিরিক্ত শব্দ ফ্যাক্টর হল একটি শট নয়েজ লিমিটেড ডিটেক্টরের চেয়ে একটি APD-এর কত বেশি শব্দ আছে তা গণনা করার একটি উপায়।
Avalanche Photodiodes
একটি অত্যন্ত সংবেদনশীল সেমিকন্ডাক্টর ফটোডিওড ডিটেক্টর, একটি avalanche photodiode (APD) আলোকে বিদ্যুতে পরিণত করতে ফটোইলেকট্রিক প্রভাব ব্যবহার করে।
APD একটি উচ্চ বিপরীত পক্ষপাতের সাথে কাজ করে, যা একটি ফোটন বা আলো আঘাত করলে তৈরি গর্ত এবং ইলেকট্রনগুলিকে তুষারপাতের মতো গুণিত করতে দেয়।
এটি ফটোডিওডের লাভকে কয়েকবার বৃদ্ধি করা সম্ভব করে তোলে, এটিকে বিস্তৃত সংবেদনশীলতা দেয়।
APDs-এ কীভাবে তুষারপাতের গুণন প্রক্রিয়া কাজ করে
তুষারপাত প্রক্রিয়া শুরু হয় যখন একটি ফোটন শোষিত হয় এবং একটি ইলেক্ট্রন বা একটি গর্ত যখন তারা কিছু আঘাত করে তখন আয়নিত হয়।
বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ফলস্বরূপ বাহককে প্রভাব আয়নকরণের মাধ্যমে গৌণ বাহক তৈরি করার জন্য যথেষ্ট শক্তি দেয়।
এই প্রক্রিয়াটি ইলেক্ট্রন-হোল জোড়ার বন্যা তৈরি করে, যা সরাসরি শোষণের চেয়ে শক্তিশালী সংকেত দেয়।
APD-এর লাভ হল তুষারপাত প্রক্রিয়া দ্বারা তৈরি মোট ইলেকট্রন এবং গর্তের সংখ্যা এবং ডিভাইস দ্বারা শোষিত ফোটনের সংখ্যার অনুপাতের সমান।
সুবিধাগুলি এবং অসুবিধাগুলি
একটি তুষারপাত ফটোডিওডের প্রধান সুবিধা হল এটি অত্যন্ত সংবেদনশীল এবং নিম্ন-স্তরের সংকেত নিতে পারে।
APD অন্যান্য সেমিকন্ডাক্টর ফটোডিওডের তুলনায় বেশি সংবেদনশীল এবং এমন জায়গায় ব্যবহার করা যেতে পারে যেখানে অন্যান্য ফটোডিওডগুলি একই স্তরের সংবেদনশীলতায় পৌঁছাতে সক্ষম নাও হতে পারে।
অন্যান্য ধরনের ফটোডিওডের তুলনায়, APD দ্রুত সাড়া দেয় এবং যখন এটি ব্যবহার করা হয় না তখন কম কারেন্ট প্রবাহ থাকে।
যদিও APD-এর কিছু সমস্যা আছে।
- একটি APD এর প্রধান সমস্যাগুলির মধ্যে একটি হল, অন্যান্য ফটোডিওডের তুলনায়, এটি কাজ করার জন্য একটি উচ্চ ভোল্টেজ প্রয়োজন।
- বাহক গুণনের কারণে, APDগুলি তাদের উচিত তার চেয়ে বেশি শব্দ করে।
- সঠিক নকশা কৌশল এবং অপারেটিং শর্ত ব্যবহার করে গোলমাল কমাতে পারে।
- শেষ অবধি, একটি APD এর একটি রৈখিক আউটপুট নেই, যা কিছু পরিস্থিতিতে এটি ব্যবহার করা কঠিন করে তুলতে পারে।
ব্যবহারের ক্ষেত্রে
| এতে ব্যবহৃত হয়: | বর্ণনা: |
|---|---|
| ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক | একটি স্থিতিশীল রেফারেন্স ভোল্টেজ প্রদান করে ইলেকট্রনিক সার্কিটে ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ করতে অ্যাভালাঞ্চ ডায়োড ব্যবহার করা যেতে পারে। সার্কিট জুড়ে ভোল্টেজ স্থির রাখতে শান্ট রেগুলেটর হিসাবে বা ভোল্টেজ পরিবর্তন হলেও আউটপুট ভোল্টেজ স্থিতিশীল রাখতে সিরিজ নিয়ন্ত্রক হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। |
| পালস জেনারেটর | অ্যাভাল্যাঞ্চ ডায়োডগুলি পালস জেনারেটরে উচ্চ ভোল্টেজের সংক্ষিপ্ত বিস্ফোরণ তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। যখন একটি ভোল্টেজ স্পাইক ঘটে, ডায়োডটি তুষারপাতের ভাঙ্গনে যায় এবং দ্রুত বৃদ্ধির সময় সাথে একটি তীক্ষ্ণ স্পন্দন তৈরি করে। এটি রাডারের মতো জিনিসগুলির জন্য দরকারী, যার জন্য উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি সহ ডাল প্রয়োজন। |
| মাইক্রোওয়েভ ডিভাইস | IMPATT (IMPact ionization Avalanche Transit-Time) এবং TRAPATT (ট্র্যাপড প্লাজমা অ্যাভাল্যাঞ্চ ট্রিগারড ট্রানজিট) ডায়োডগুলি অ্যাভালঞ্চ ডায়োড ব্যবহার করে। এই ডায়োডগুলি মাইক্রোওয়েভ পরিসরে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সংকেত পাঠায় এই সংকেতগুলি রাডার সিস্টেম, স্যাটেলাইট যোগাযোগ ব্যবস্থা এবং অন্যান্য উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়। |
| সার্জ সুরক্ষা | ভোল্টেজ স্পাইক এবং ক্ষণস্থায়ী ওভারভোল্টেজগুলি থেকে ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলিকে রক্ষা করার জন্য তুষারপাতের ডায়োডগুলি সার্জ প্রোটেক্টরগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে। তারা একটি নির্দিষ্ট স্তরে ভোল্টেজ ক্ল্যাম্প করতে পারে এবং উচ্চ ভোল্টেজ দ্বারা ডিভাইসটিকে ক্ষতিগ্রস্ত হওয়া থেকে রক্ষা করতে পারে। |
| আরএফ এমপ্লিফায়ার | রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি (RF) পরিবর্ধক উচ্চ-শক্তি RF সংকেত তৈরি করতে avalanche diodes ব্যবহার করতে পারে। এই ক্ষেত্রে, ডায়োডটি তুষারপাতের ভাঙ্গন অঞ্চলে চলে যায়, যার ফলে কারেন্ট দ্রুত বৃদ্ধি পায় এবং একটি শক্তিশালী আরএফ সংকেত তৈরি করে। |
| এক্স-রে এবং গামা রে ডিটেক্টর | অ্যাভালাঞ্চ ডায়োডগুলি মেডিকেল ইমেজিং এবং অন্যান্য জায়গায় এক্স-রে এবং গামা রশ্মি আবিষ্কারক হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। প্রচুর শক্তি সহ ফোটনগুলি ডায়োড দ্বারা বাছাই করা হয়, যা কারেন্টের একটি স্পন্দন পাঠায় যা বিকিরণের শক্তি পরিমাপ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। |
অন্যান্য ব্যবহার:
https://en.wikipedia.org/wiki/Avalanche_diode
উপসংহার
এই নিবন্ধটি শেষ হওয়ার সাথে সাথে, এটি স্পষ্ট যে তুষারপাত ডায়োডগুলি অনেক ইলেকট্রনিক সিস্টেমের গুরুত্বপূর্ণ অংশ।
এগুলি কীভাবে তৈরি করা হয় এবং তারা কী করতে পারে, সেগুলি যে কোনও ইঞ্জিনিয়ারের জন্য দরকারী সরঞ্জাম।
কিন্তু, অন্যান্য প্রযুক্তির মতো, অ্যাভালাঞ্চ ডায়োড ব্যবহার করার সুবিধা এবং অসুবিধা উভয়ই রয়েছে এবং যে কোনও প্রয়োগে এইগুলিকে সাবধানে ওজন করা গুরুত্বপূর্ণ।
প্রকৌশলী হিসাবে, আমরা সর্বদা নতুন এবং সর্বোত্তম প্রযুক্তির সন্ধান করি যাতে আমাদের আরও ভাল সিস্টেম ডিজাইন করতে সহায়তা করে।
তবে রাখাটাও জরুরি মনে রাখবেন যে ইলেকট্রনিক্সের মূল বিষয়গুলি দীর্ঘকাল ধরে রয়েছে এবং আজও ঠিক ততটাই গুরুত্বপূর্ণ যেমন সেগুলি তখন ছিল৷
সুতরাং, আপনি একজন অভিজ্ঞ প্রকৌশলী বা সবেমাত্র শুরু করছেন, আধুনিক ইলেকট্রনিক্সে কীভাবে অ্যাভালাঞ্চ ডায়োড কাজ করে তা জানা গুরুত্বপূর্ণ।
এটি করার মাধ্যমে, আপনি এমন সিস্টেমগুলিকে আরও ভালভাবে ডিজাইন করতে সক্ষম হবেন যা ভাল কাজ করে এবং আপনার অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য নির্ভরযোগ্য৷
প্রযুক্তির পরিবর্তন হলেও, ইলেকট্রনিক্সের মৌলিক নিয়ম একই থাকে।
শেয়ার করুন…
