Задача №1 из Контрольной работы №3 (Вариант №4)

Ответы на билеты по предмету: Электроника, электротехника, радиотехника (Пример)

Содержание

Контрольная работа № 3

Вариант № 4

Задача № 1

Рассчитать частоту генерируемого сигнала, соответствующую оптимальному углу пролета, при заданной ширине обедненной области W=5 мкм в лавинно-пролетном диоде (ЛПД).

Пояснить принцип работы автогенератора на ЛПД, нарисовать ВАХ с указанием рабочей точки. Полупроводниковый материал – Si.

Решение.

Так как W=5 мкм>>xЛ=0.2 мкм, то частота генерируемого сигнала, соответствующая оптимальному углу пролета равна

Сочетание процесса ударной ионизации и пролетных эффектов определяет принцип действия лавинно-пролетного диода (ЛПД).

ЛПД обычно изготавливают из кремния. Принцип действия ЛПД проще всего изучить на примере структуры Рида (рис.1.1).

Рис.1.1. Диод Рида: а-структура, б-распределение концентрации примеси, в- распределение электрического поля; W — ширина обедненной области, хл_- ширина области умножения , (W — хл) — область дрейфа.

В этом приборе инжекционный фазовый сдвиг v 1 осуществляется благодаря тому, что ток инжекции представляет собой ток лавинного пробоя; он сдвинут во времени по по отношению к полному току. Пролетные эффекты, обеспечивающие максимальное значение отрицательного сопротивления на переменном токе, достигаются выбором длины области дрейфа. Положение рабочей точки на обратной ветви ВАХ диода показано на рис.1.2.

Рис.1.2. Положение рабочей точки 0 на обратной ветви ВАХ диода Рида.

Обратное смещение U0 соответствует условию Еmax= Епроб, а дрейфовая скорость электронов — скорости насыщения в кремнии (см. рис.1.3) и не зависит от напряженности электрического поля.

Рис.1.3. Дрейфовая скорость электронов в кремнии.

Кроме постоянного напряжения U0 на диод подается переменное напряжение Umеit, при этом U

Список использованной литературы

—