Injineer ahaan, waxaad garanaysaa sida ay muhiimka ugu yihiin diodes habka ay u shaqeeyaan wareegyada elektiroonigga ah.
Laakiin ma ka taqaan diode-ka baraf-beelka? Diodes Avalanche way ka duwan yihiin daloodhka caadiga ah sababtoo ah waxay leeyihiin sifo gaar ah oo u ogolaanaysa inay qabtaan hawlo badan oo kala duwan oo ku saabsan codsiyada tamarta sare.
Markaa isku xidh oo u diyaargarow inaad quusto adduunka xiisaha leh ee diodes avalanche!
Hordhac Avalanche Diode
Qeexitaan rasmi ah:
Diode burburka semiconductor, oo badanaa laga sameeyo silikoon, kaas oo burburku ka dhaco dhammaan isgoysyada pn iyo hoos u dhaca danabku markaa waa mid joogto ah oo ka madaxbannaan hadda; Labada nooc ee ugu muhiimsan waa IMPATT iyo TRAPATT diodes.
Diode avalanche waa nooc ka mid ah diode semiconductor kaas oo loo sameeyay inuu ku burburo barafku xoogaa danab gaar ah.
Marka korantada ku jirta diode-ku uu ka sare maro qiime cayiman, burburka avalanche ayaa dhacaya.
Dhismaha
Diode Zener iyo avalanche diode labaduba si isku mid ah ayaa loo sameeyay, laakiin qadarka doping ee diode avalanche waa ka duwan yahay kan Zener diode.
Isku xirka diode avalanche waxaa loo sameeyaa si loo joojiyo feejignaanta hadda iyo meelaha kulul ee ka yimaada, si aysan saameynta barafku u dhaawacmin diode-ka.
Mabda'a Shaqada ee Avalanche Diode
Diode-yada baraf-beelka ayaa laga dhigay inay ka shaqeeyaan gobolka burbursan, halkaasoo ay ku qaadi karaan qulqul weyn oo aan waxyeello soo gaarin.
Isku xirka pn ee diode avalanche waxaa la sameeyaa si loo joojiyo feejignaanta hadda iyo meelaha kulul ee ka yimaada, si aysan saameyn barafku u dhaawacmin diode-ka.
Marka koronto eex ah lagu dhejiyo diode-ka avalanche, waxay gaartaa koronta burburka waxayna gashaa gobolka burburka, halkaasoo ay qaadi karto qulqul weyn oo aan waxyeello gaarin.
Burburka barafku wuxuu dhacaa marka korantada ku jirta diode ay ka sarreyso qiime cayiman, taasoo ka dhigaysa in hadda kor u kaco si dhakhso ah.
Isku dhufashada Avalanche waxay samaysaa elektaroono iyo ion bilaash ah, taas oo sababta xaddi badan oo hadda ah inay dhex maraan qalabka.
Noocyada Avalanche Diodes
Zener Diode
Diode Zener waa nooc ka mid ah diode muujinaya saameynta burburka Zener marka korontadu ka gudubto diode heer gaar ah.
Garoon koronto oo sarreeya oo ku yaal diode-ka ayaa sababa saamaynta burburka Zener, kaas oo ah nooc burburka barafku.
Diode Zener inta badan waxaa loo isticmaalaa in lagu xakameeyo danabka, laga ilaaliyo kor u kaca, iyo samaynta buuqa.
Avalanche Photodiode
Avalanche photodiode waa nooc ka mid ah diode semiconductor kaas oo loo sameeyay inuu ka shaqeeyo gobolka burburay.
Waxaa inta badan loo isticmaalaa sida kor-u-qaadista sawir qaade ee codsiyada iftiinka hooseeya sida nidaamyada isgaarsiinta fiber optic iyo aaladaha sawir-qaadista.
Marka sawir-qaadayaasha lagu qaado diode, waxay abuuraan lammaane-dalool elektaroonig ah
Korontada sare ee diode-ku waxa ay dadajin kartaa lamaanahan-dalool elektarooniga ah, taas oo keenaysa daad badan oo qaadayaasha.
Farqiga u dhexeeya Zener iyo Burburka Avalanche
Habka ay u burburaan Zener iyo burburka barafku waa farqiga ugu weyn ee u dhexeeya labada.
Burburinta Zener waxa ay dhacdaa marka ay jirto beer koronto oo xoogan oo dhan guud ahaan gobolka diode-ka
Burburka barafku wuxuu dhacaa marka elektaroonnada bilaashka ah ay ku dhuftaan atamka ku jira diode-ka.
Qadarka doping-ka ku jira diode ayaa go'aamiya danab burburka Zener, halka ballaca gobolka yaraaday uu go'aamiyo danab burburka avalanche.
Fiidiyowga: DOODES! Noocyadooda kala duwan iyo sida ay u shaqeeyaan
Talo: Daar badhanka qoraalka haddii aad u baahan tahay.
Codsiyada Avalanche Diodes
Aaladaha Ilaalinta iyo Xakamaynta Korantada
Inta badan, diode-yada avalanche ayaa loo adeegsadaa si looga ilaaliyo qaybaha elegtarooniga ah ee xasaasiga ah inay waxyeelo ka soo gaarto danab sare ama kacsanaanta hadda ee wareegyada elektiroonigga ah.
Waxa kale oo loo isticmaali karaa in lagu xakameeyo korantada guud ahaan culayska wareegyada, halkaas oo ay ka shaqeeyaan gobolka burbursan.
Ilaha buuqa ee RF iyo Microwave wareegyada
Wareegyada RF iyo microwave-ka, diodes-ka avalanche ayaa inta badan loo adeegsadaa ilo qaylo ah.
Inta lagu jiro habka burburka barafku, electrons iyo godadka ayaa la sameeyaa si aan kala sooc lahayn, taas oo samaynaysa buuq cad
Tani waxay ka dhigaysaa inay faa'iido u leeyihiin isgaarsiinta iyo dagaalka elektiroonigga ah.
Aaladaha Bedelka Xawaaraha Sare ee Wareegyada Dijital ah
Wareegyada dhijitaalka ah, diodes avalanche waxa loo isticmaalaa shido xawaare sare leh oo dami kara kuna dami kara wakhti aad u yar gudaheed, oo loo yaqaan picosecond.
Sababtan awgeed, waxaa loo isticmaali karaa waxyaabo ay ka mid yihiin wareejinta xogta xawaaraha sare leh iyo habaynta calaamadaha dhijitaalka ah.
Soo-helayaasha Sawir-qaade ee Faa'iidada Sare leh ee Nidaamyada Optoelectronic
Avalanche photodiodes (APDs) waa aaladaha semiconductor ee loo sameeyay inay ka shaqeeyaan gobolka burburka avalanche marka photons uu nuugo diode-ka.
APD-yada waxaa loo isticmaalaa hababka isgaarsiinta fiber-optic, nidaamyada kala duwan ee laser, iyo codsiyada kale ee hooseeya ee iftiinka sida qalabka wax-qabadka sare leh.
Hoos u dhaca Korantada ee Diodes Avalanche
Diodes Avalanche waxaa loogu talagalay inay ka faa'iidaystaan ​​saamaynta barafku, si ay u yeeshaan hoos u dhac yar laakiin la dareemi karo marka ay burburaan.
Zener diodes, dhanka kale, had iyo jeer waxay ku hayaan danab ka sarreeya barta ay burburaan.
Inta badan diode-yada qumbaha waxay leeyihiin hoos u dhac danab ah oo u dhexeeya 1 iyo 2 volts.
Isku-dhafka Heerkulka ee Voltage
Zener diodes waxay leeyihiin isugeyn heerkul yar oo danab ah oo taban, halka Avalanche diodes ay leeyihiin iskudhaf heerkul yar oo danab ah oo togan.
Tani waxay ka dhigan tahay in marka heerkulku kor u kaco, hoos u dhaca danabka ee diode avalanche uu kor u kici doono wax yar, halka hoos u dhaca danabka ee diode Zener uu hoos u dhici doono marka heerkulku kor u kaco.
Isbarbardhigga Diodesyada Kale
Inta badan diode-yada Schottky waxay leeyihiin hoos u dhac danab ah oo u dhexeeya 0.15V iyo 0.45V.
Danabka hore ee Silicon Diodes waa 0.7V, iyo Germanium Diodes waa 0.3V.
Sida hoos u dhaca korantada hore ee diode silikoon uu ku dhawaad ​​​​joogto qiyaastii 0.7v, halka hadda ku dhex jira uu ku kala duwan yahay xaddi aad u badan, diode silikoon hore u xaglinaya ayaa loo isticmaali karaa ilo koronto joogto ah.
Faa'iidooyinka iyo khasaaraha Isticmaalka Diodes Avalanche
Diode-yaasha barafku waxay leeyihiin faa'iidooyin dhowr ah marka loo eego daloodhka caadiga ah. Waxay ka dheer yihiin inta badan diodes-yada, taas oo ka dhigaysa kuwo la isku halleyn karo marka loo isticmaalo xaaladaha qaarkood.
Isku xirka pn ee diode avalanche waxaa loogu talagalay in laga hortago fiirsashada hadda iyo natiijada dhibco kulul si diode uusan waxyeelo u gaarin saameynta avalanche.
Faa'iidooyinka
Diode-yada barafku waxay faa'iido u leeyihiin dhowr xaaladood, sida ilaalinta wareegyada, samaynta buuqa, iyo helitaanka sawir-qaadista.
Waxay soo bandhigaan heer sare oo xasaasi ah, waxqabadka sare, iyo waqtiga jawaabta degdega ah, iyaga oo ka dhigaya kuwo ku habboon isticmaalka codsiyadan.
Waxay sidoo kale ka ilaalin karaan wareegyada danabyada aan ahayn inay jiraan, taas oo ka dhigaysa mid waxtar u leh hababka elektaroonigga ah.
Khasaaraha
Laakiin waxaa jira waxyaabo xun oo ku saabsan isticmaalka dabaylaha avalanche oo ay tahay inaad ka fikirto.
Kuwaas waxaa ka mid ah baahida loo qabo koronto hawleed aad u sarreeya, wax soo saar aan toos ahayn oo ay keento geeddi-socodka baraf-beelka, qaylada heer sare ah oo aad u sarreeya, iyo baahida loo qabo dib-u-eex sare si loo shaqeeyo.
Diode-yada barafku waxa kale oo laga yaabaa in aanay u shaqayn si la mid ah noocyada kale ee diodka, kuwaas oo dhibaato ku noqon kara xaaladaha qaarkood.
In kasta oo ay qabaan dhibaatooyinkan, diode-yada avalanche ayaa wali si weyn loo isticmaalaa xaaladaha qaarkood sababta oo ah sida ay u shaqeeyaan.
Inkasta oo laga yaabo inaysan ahayn kuwo la isku halleyn karo sida noocyada kale ee diodes, waxay faa'iido u leeyihiin hababka elektaroonigga ah sababtoo ah waxay yihiin kuwo xasaasi ah oo si degdeg ah uga jawaaba.
Farqiga u dhexeeya Avalanche Diode iyo PIN Diode
Diodes Avalanche iyo PIN diodes waa labada nooc ee diodes semiconductor, laakiin waxay u shaqeeyaan siyaabo aad u kala duwan.
Ku shaqaynta Voltage
Voltage ordaya waa farqi weyn oo u dhexeeya labada nooc.
Diode-yada barafku waxa laga dhigay inay ka shaqeeyaan gobolka burburay, kaasoo u baahan danab ka sarreeya kan caadiga ah ee gobolka ka shaqeeya.
Diode-yada PIN, dhanka kale, waxay ka shaqeeyaan gobolka horay u xaglinaya, kaas oo inta badan u baahan danab yar.
Marka, way fiicantahay in la yiraahdo diode-yada avalanche waxay u baahan yihiin danab sare si ay u gaaraan gobolka burbursan ee avalanche halkii ay u baahnaan lahaayeen danab shaqeynaya oo sarreeya.
Sawaxan
Sababtoo ah sida ay u shaqeeyaan, diode-yada avalanche waxay samayn karaan buuq badan.
Laakin heerkan qaylada waxaa hoos loo dhigi karaa iyadoo koronto loo adeegsado jihada ka soo horjeeda danab burburka.
Dheelaha PIN, dhanka kale, waxaa badanaa la isticmaalaa sababtoo ah waxay sameeyaan buuq yar, laakiin wali waxay samayn karaan xoogaa buuq ah iyadoo ku xiran sida loo isticmaalo.
Qaab-dhismeedka Gudaha
Diode-yada barafku waxay ku leeyihiin meel gudaha ah oo ay elektaroonadu ku dhuftaan marka danab gadaale ah laga codsado dibadda.
Tani waxay ka dhigaysaa kordhinta gudaha inta u dhaxaysa 10 iyo 100 jeer ka weyn.
Dhanka kale, PIN-diodes-ku waxay leeyihiin gobol aan caadi ahayn oo leh gobol xaalufis ka weyn oo awood yar marka loo eego pn diode caadiga ah.
Tani waxay ka dhigan tahay in PIN-diodes ay aad xasaasi u yihiin oo ay si degdeg ah uga jawaabaan.
Shuruudaha Voltage
Diode-yada Avalanche waxay leeyihiin korantada eexda oo ah mid aad u sareysa, inta u dhaxaysa 100 iyo 200 volts ee silikon.
PIN diode, dhanka kale, wuxuu ku shaqeeyaa koronto yar wuxuuna u fiican yahay aaladaha tamarta yar.
Guud ahaan, diodes-ka baraf-beelka iyo PIN-diodes-ka si isku mid ah ayaa loo sameeyaa, laakiin siyaabahooda kala duwan ee ay u shaqeeyaan waxay ka dhigan tahay in loo isticmaalo xaalado kala duwan.
Diode-yada Avalanche waxaa loo isticmaali karaa koronto sare, iyo nidaamyada optoelectronic, waxaa loo isticmaali karaa sida qalabka wax-sheegayaasha faa'iidada sare leh.
Dhanka kale, diodes-ka PIN-ku waxay u fiican yihiin codsiyada tamarta hooseeya, kuwa soo noqnoqda ee u baahan labadaba buuq yar iyo xawaare sare.
Diodes Buuq Hooseeya
Avalanche photodiodes waa magaca saxda ah ee sawaxanka avalanche diodes (APDs).
APD-yadu waa kuwa wax baadha semiconductor photodiode oo isticmaala saamaynta korantada si ay iftiinka ugu beddelaan koronto. Aad bay xasaasi u yihiin.
Saamiga sare ee calaamad-ilaa-qeylada (SNR), jawaab celinta waqtiga degdega ah, hadda mugdiga hooseeya, iyo dareenka sare ayaa ah waxa ka dhigaya inay soo baxaan.
Codsiyada APD-yada
APD-yada waxaa loo isticmaalaa waxyaabo badan oo kala duwan, sida:
- Soo-helayaasha kala duwan ee Laser-ka.
- Daraasadaha isku-xirnaanta sawirka.
- Nidaamyada xiriirka fiber optics.
- Lidar.
- Sawir-qaadayaasha PET, ama sawir qaadista positron.
Wareeg eexda ee qaylada hoose
Faa'iidada APD waxaa lagu xakameynayaa korantada oo la geliyo isgoyska jihada ka soo horjeeda. Si faa'iidada u sii joogto oo heerka sanqadhku hooseeyo, danabkani wuxuu u baahan yahay in si taxadar leh loo xakameeyo.
Si tan loo sameeyo, korantada eexda ee APD-yada waxaa la samayn karaa oo lagu xakameyn karaa wareegga eexda qaylada hoose. Wareeggani waxa uu isticmaalaa beddelaha kor u qaada PWM oo leh soo noqnoqoshada go'an iyo qaylada hoose
Xakameeyaha yar ee akhriya kulayliyaha ayaa magdhaba heerkulka.
Qodobbada buuqa ee xad dhaafka ah
Marka la barbar dhigo PIN photodiodes, APDs waxay leeyihiin buuq badan sababtoo ah tirakoobka habka avalanche wuxuu keenaa isbeddellada hadda jira.
Qodobka qaylada xad-dhaafka ah waa hab lagu xisaabiyo intee in le'eg ayay APD ka leedahay qaylada ka badan qalabka dhawaaqa ee xaddidan.
Avalanche Photodiodes
Qalabka sawir-qaadaha ee semiconductor ee xasaasiga ah, Avalanche photodiode (APD) wuxuu isticmaalaa saamaynta korantada si uu iftiinka ugu beddelo koronto.
APD waxay la shaqeysaa eex weyn oo rogaal celis ah, taasoo u ogolaanaysa godadka iyo elektaroonnada la sameeyay marka sawir-qaade ama iftiinku ku dhufto inay u tarmaan sida qulqulka.
Tani waxay suurtogal ka dhigeysaa in kor loo qaado faa'iidada photodiode dhowr jeer, taasoo siinaysa dareen ballaaran.
Sida habka isku dhufashada avalanche uu uga shaqeeyo APDs
Habka barafku wuxuu bilaabmaa marka photon-ku nuugo oo elektaroonig ama dalool la ionized markay wax ku dhuftaan.
Goobta korantada waxay siinaysaa sidayaasha soo baxaya tamar ku filan si ay u sameeyaan sideyaal labaad iyada oo loo marayo saamaynta ionization.
Habkani waxa uu sameeyaa daad ah lammaane godad elektaroonig ah, kaas oo siinaya calaamad ka xoog badan nuugista tooska ah oo keliya.
Faa'iidada APD waxay la mid tahay saamiga wadarta tirada elektaroonigga ah iyo godadka ay sameeyeen geeddi-socod baraf ah iyo tirada sawir-qaadayaasha uu nuugo aaladda.
Faa'iidada iyo khasaaraha
Faa'iidada ugu weyn ee avalanche photodiode waa in ay aad u xasaasi u tahay oo ay qaadi karto calaamadaha heerka hoose.
APD waa ka xasaasisan yahay kuwa kale ee semiconductor photodiodes waxaana loo isticmaali karaa meelaha photodiodes kale aysan awoodin inay gaaraan heer la mid ah dareenka.
Marka la barbar dhigo noocyada kale ee photodiodes, APD sidoo kale si dhakhso ah ayay uga jawaabtaa waxayna leedahay socodka hadda socda oo yar marka aan la isticmaalin.
APD-yadu waxay leeyihiin xoogaa dhibaatooyin ah, in kastoo.
- Mid ka mid ah dhibaatooyinka ugu muhiimsan ee APD waa in, marka la barbardhigo photodiodes kale, waxay u baahan tahay koronto sare si ay u shaqeyso.
- Isku dhufashada sideyaasha awgeed, APDs waxay sidoo kale sameeyaan buuq ka badan sidii la rabay.
- Isticmaalka farsamooyinka naqshadaynta saxda ah iyo xaaladaha hawlgalka waxay hoos u dhigi karaan buuqa.
- Ugu dambeyntii, APD ma laha wax soo saar toos ah, taas oo adkeyn karta isticmaalka xaaladaha qaarkood.
Isticmaal kiisaska
| Loo adeegsaday: | Sharaxaad: |
|---|---|
| Xakamaynta korantada | Diode-yada Avalanche waxaa loo isticmaali karaa in lagu xakameeyo danabka ku jira wareegyada elektarooniga ah iyadoo la siinayo danab tixraaceed deggan. Waxaa loo isticmaali karaa nidaamiye shunt si loo ilaaliyo tamarta joogtada ah ee wareegga ama sida nidaamiye taxane ah si loo ilaaliyo tamarta wax soo saarka xitaa haddii korontadu isbeddelayso. |
| Matoorrada garaaca wadnaha | Diodes Avalanche waxa loo isticmaali karaa in lagu sameeyo dilaacyo gaagaaban oo danab sare leh ee dhaliyaha garaaca wadnaha. Marka korontadu dhacdo, diode-ku waxa uu galaa burbur baraf ah oo waxa uu sameeyaa garaaca garaaca wadnaha oo fiiqan leh wakhti aad u dheereeya. Tani waxay faa'iido u leedahay waxyaabaha sida radar, kuwaas oo u baahan garaacyo leh soo noqnoqoshada sare. |
| Qalabka Microwave | IMPATT (IMPact ionization Avalanche Transit-Time) iyo TRAPATT (trapped Plasma Avalanche Triggered Transit) diodes waxay adeegsadaan diodes-avalanche. Diodes-yadani waxay soo diraan calaamadaha soo noqnoqda ee cabbirka microwave-ka Calaamadahan waxaa loo isticmaalaa hababka radar, hababka isgaarsiinta satellite-ka, iyo codsiyada kale ee soo noqnoqda. |
| Ilaalinta Qalliinka | Diode-yada Avalanche waxaa loo isticmaali karaa ilaaliyayaasha qallafsan si ay uga ilaaliyaan qalabka elegtarooniga ah korontadu iyo korontada ku meel gaadhka ah. Waxay ku xajin karaan danabka heer go'an waxayna ka ilaalin karaan aaladda in ay waxyeello u geystaan ​​danab sare. |
| Amplifiers RF | Cod-weyneyaasha soo noqnoqda raadiyaha (RF) waxay isticmaali karaan diode-yada hawada sare si ay u sameeyaan calaamadaha RF ee awoodda sare leh. Xaaladdan oo kale, diode-ku wuxuu galaa gobolka burburka avalanche, kaas oo keena in hadda uu si dhakhso ah u kaco oo sameeyo calaamad RF ah oo xooggan. |
| Raajo iyo Gamma Ray Detectors | Diodes-ka barafku waxa loo isticmaali karaa sawir-qaadista caafimaadka iyo meelo kale sida raajada iyo raajooyinka gamma. Photons oo leh tamar badan waxaa soo qaada diode-ka, kaas oo soo diraya garaaca hadda jira oo loo isticmaali karo in lagu cabbiro tamarta shucaaca. |
Isticmaalka kale:
https://en.wikipedia.org/wiki/Avalanche_diode
Gabagabo
Maqaalkani marka uu soo dhawaado, way caddahay in diode-yada avalanche ay yihiin qaybo muhiim ah oo ka mid ah hababka elektaroonigga ah ee badan.
Sababtoo ah sida loo sameeyo iyo waxa ay samayn karaan, waxay yihiin qalab waxtar u leh injineer kasta.
Laakiin, sida tignoolajiyada kale, adeegsiga diodes-ka avalanche waxay leedahay faa'iidooyin iyo khasaare labadaba, waxaana muhiim ah in kuwan si taxadar leh loo miisaamo codsi kasta.
Injineerada ahaan, waxaan had iyo jeer raadineynaa tignoolajiyada ugu cusub uguna fiican si ay nooga caawiso qaabeynta habab ka wanaagsan.
Laakiin sidoo kale waa muhiim in la ilaaliyo iyadoo maskaxda lagu hayo in aas-aaska aaladaha elektiroonigga ahi ay jireen muddo dheer oo ay maanta muhiim u yihiin sidii ay markaas ahaayeen.
Markaa, haddii aad tahay injineer khibrad leh ama hadda aad bilaabayso, waxaa muhiim ah in aad ogaato sida diodes-ka barafku uga shaqeeyo elektaroonigga casriga ah.
Markaad tan sameyso, waxaad sifiican u awoodi doontaa inaad naqshadeyso nidaamyo si fiican u shaqeeya oo lagu kalsoonaan karo codsiyadaada.
In kasta oo tignoolajiyadu isbeddelayso, xeerarka aasaasiga ah ee elektiroonigga ayaa sii ahaanaya.
La wadaag…
