کاربردهای دیود تونل

کاربردهای دیود تونل:
دیودهای تونل، نوعی از دیودهای نیمه هادی هستند که بسیار سریع و در بازه فرکانس مایکروویو (Microwave) بوده و نتیجه یک اثر مکانیک کوانتوم (پدیده تونل زنی) هستند.

این دیودها برای نوسانان سازهای سریع و گیرنده ها (به دلیل مشخصه مقاومت منفی) بسیار ایده آل هستند.

اما نمی توان از آن ها در مدارات مجتمع بزرگ استفاده کرد و به همین دلیل دارای کاربردهای محدودی هستند. تعدادی از کاربردهای این دیودها در ادامه توضیح داده شده است.

مدارهای نوسان ساز:
دیودهای تونلی در مدارهای نوسان ساز فرکانس بالا مورد استفاده قرار می گیرند، زیرا دارای گذار در هدایت الکتریکی بالای بسیار سریعی هستند. این دیودها می توانند برای ساخت نوسان سازهای با فرکانس تا 5 گیگاهرتز هم به کار روند.

دیودهای تونلی حتی توان ساخت نوسان سازهای با فرکانس بالاتر از 100 گیگاهرتز را هم دارند.

این دیودها قادرند مدارهای نوسان ساز پایداری را زمانی که به یک مدار تنظیم شده یا حفره (Cavity) بایاس شده در نقطه مرکزی ناحیه مقاومت منفی متصل هستند، ایجاد کنند. شکل زیر مثالی از یک مدار نوسان ساز دیود تونلی را نشان می دهد.

مدارهای مایکروویو:
ترانزیستورهای دیودی معمولی در کاربردهای مایکروویو به خوبی عمل نخواهند کرد. بنابراین دیودهای تونلی برای مبدل های مایکروویو و تقویت کننده ها مورد استفاده قرار می گیرند. این دیودها در امواج مایکروویو و تجهیزات مخابرات ماهواره ای به طور گسترده به کار می روند.

البته امروزه استفاده از این دیودها به سرعت رو به کاهش است، زیرا ترانزیستورها با توانایی کار در فرکانس موج بسیار فراگیر شده اند.

مقاوم در برابر تشعشعات هسته ای:
دیودهای تونلی در برابر تأثیر میدان های مغناطیسی، دماهای بالا و تشعشعات هسته ای مقاوم هستند. به همین دلیل برای استفاده در تجهیزات نظامی مدرن مناسب هستند. اما مهم ترین استفاده این دیودها در تجهیزات مخابرات ماهواره ای است.

مزایای دیود تونل:
مزایای دیود تونلی را می توان به طور خلاصه به صورت زیر بیان کرد:

• طول عمر بالا.
• عملکرد سریع.
• نویز پایین.
• مصرف انرژی پایین.

معایب دیودهای تونل:
از معایب دیودهای تونلی نیز می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• دیودهای تونلی را نمی توان به صورت انبوه تولید کرد.
• به عنوان یک المان دو پایه، خروجی و ورودی دیود از یکدیگر ایزوله نیستند.