IMPATT ڈیوڈ کیا ہے: تعمیر اور اس کا کام

IMPATT ڈیوڈ کا تصور دراصل 1954 میں ولیم شاکلی نے ایجاد کیا تھا۔ لہذا ، اس نے ٹرانزٹ ٹائم تاخیر جیسے میکانزم کی مدد سے منفی مزاحمت پیدا کرنے کے خیال کو بڑھایا۔ انہوں نے پی این جنکشن کے اندر چارج کیریئرز کے لیے انجکشن ٹیکنیک کی تجویز پیش کی ہے اور اس نے 1954 میں بیل سسٹمز کے ٹیکنیکل جرنل میں اپنی سوچ شائع کی تھی اور اس کا عنوان تھا 'سیمی کنڈکٹر ڈیوڈس کے اندر ٹرانزٹ ٹائم سے منفی مزاحمت پیدا ہوتی ہے۔ 1958 تک توسیع کی گئی کیونکہ بیل لیبارٹریز نے اپنا P+ NI N+ ڈائیڈ ڈھانچہ نافذ کیا اور اس کے بعد اسے ریڈ ڈائیڈ کہا جاتا ہے۔ اس کے بعد سال 1958 میں ، ایک تکنیکی جریدے کے عنوان کے ساتھ شائع کیا گیا "ایک مجوزہ ہائی فریکوئنسی ، منفی مزاحمتی ڈائیڈ۔" سال 1965 میں ، پہلا عملی ڈایڈڈ بنایا گیا اور پہلا دوغلا مشاہدہ کیا گیا۔ ڈائیڈ جو اس مظاہرے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے P+ N ڈھانچے کے ساتھ سلیکون کے ذریعے بنایا گیا تھا۔ بعد میں ، ریڈ ڈیوڈ آپریشن کی تصدیق کی گئی اور اس کے بعد ، 1966 میں کام کرنے کے لیے ایک پن ڈائیڈ کا مظاہرہ کیا گیا۔ IMPATT ڈایڈڈ کیا ہے؟ IMPATT ڈایڈڈ کی مکمل شکل IMPatt ionization Avalanche Transit-Time ہے۔ یہ ایک انتہائی ہائی پاور ڈائیڈ ہے جو مائیکرو ویو ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتا ہے۔ عام طور پر ، یہ مائکروویو فریکوئنسی میں ایک یمپلیفائر اور آسکیلیٹر کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ IMPATT ڈائیڈ کی آپریٹنگ فریکوئنسی رینج 3 - 100 GHz سے ہوتی ہے۔ عام طور پر ، یہ ڈایڈڈ منفی مزاحمتی خصوصیات پیدا کرتا ہے لہذا سگنل پیدا کرنے کے لیے مائکروویو فریکوئنسی میں آسکیلیٹر کا کام کرتا ہے۔ یہ بنیادی طور پر ٹرانزٹ ٹائم اثر اور اثر آئنائزیشن برفانی تودے کے اثر کی وجہ سے ہے۔ IMPATT ڈایڈس کی درجہ بندی دو اقسام یعنی سنگل آلگائے اور ڈبل بڑھے کی طرف سے کی جا سکتی ہے۔ سنگل ڈرفٹ ڈیوائسز P+NN+، P+NIN+، N+PIP+، N+PP+ہیں۔ جب ہم P+NN+ڈیوائس پر غور کرتے ہیں تو P+N جنکشن ریورس تعصب سے جڑا ہوتا ہے پھر یہ برفانی توڑ کا سبب بنتا ہے جس کی وجہ سے علاقے سنترپتی رفتار کے ساتھ N+ میں انجکشن لگانے کے لیے P+ لیکن NN+ کے علاقے سے لگائے جانے والے سوراخ نہیں بہتے جس کو سنگل ڈرفٹ ڈیوائس کہا جاتا ہے۔ ڈبل ڈرفٹ ڈیوائسز کی بہترین مثال P+PNN+ہے۔ اس قسم کے آلے میں ، جب بھی PN- جنکشن کسی برفانی تودے کے قریب تعصب کا شکار ہوتا ہے ، تو NN+ ریجن کے ذریعے الیکٹران کا بہاؤ کیا جا سکتا ہے جبکہ سوراخ پی پی+ ریجن سے ہوتا ہے جسے ڈبل ڈرفٹ ڈیوائسز کہا جاتا ہے۔ IMPATT ڈایڈڈ میں مندرجہ ذیل شامل ہیں۔ 3GHz سے 100GH تک آپریٹنگ فریکوئنسی رینج IMPATT ڈیوڈ کا کام کرنے والا اصول برفانی تودے کا ضرب ہے ، آؤٹ پٹ پاور 1W CW اور اوپر 400 واٹ پلسڈ ہے۔ 3dbIMPATT ڈیوڈ کی تعمیر اور کام IMPATT ڈایڈڈ کی تعمیر ذیل میں دکھائی گئی ہے۔ اس ڈایڈڈ میں چار علاقے شامل ہیں جیسے P+-NI-N+۔ پن ڈیوڈ اور IMPATT دونوں کی ساخت ایک جیسی ہے ، لیکن یہ تقریبا 400KV/سینٹی میٹر کے انتہائی ہائی وولٹیج میلان پر کام کرتا ہے تاکہ برفانی کرنٹ پیدا ہو۔ عام طور پر ، مختلف مواد جیسے سی ، گا اے ، ان پی ، یا جی ای بنیادی طور پر اس کی تعمیر کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ IMPATT ڈایڈ کی تعمیر ایک عام ڈایڈڈ کے مقابلے میں ، یہ ڈایڈڈ کچھ مختلف ساخت کا استعمال کرتا ہے کیونکہ برفانی تودے کی حالت میں ایک عام ڈایڈ ٹوٹ جائے گا۔ جیسا کہ موجودہ نسل کی بڑی مقدار اس کے اندر حرارت پیدا کرنے کا سبب بنتی ہے۔ لہذا مائکروویو فریکوئنسی پر ، ڈھانچے میں انحراف بنیادی طور پر آر ایف سگنل پیدا کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ عام طور پر ، یہ ڈائیڈ مائکروویو جنریٹرز میں استعمال ہوتا ہے۔ یہاں ، IMPATT ڈیوڈ کو ایک ڈی سی سپلائی دی جاتی ہے تاکہ ایک ایسا آؤٹ پٹ پیدا ہو جو سرکٹ کے اندر ایک مناسب ٹونڈ سرکٹ کے استعمال کے بعد دوڑتا ہے۔ لیکن یہ فیز شور کی ایک اعلی رینج بھی پیدا کرتا ہے ، جس کا مطلب یہ ہے کہ یہ ریسیورز کے اندر مقامی آسکیلیٹروں کے مقابلے میں عام طور پر سادہ ٹرانسمیٹر میں استعمال ہوتا ہے جہاں بھی فیز شور کی کارکردگی عام طور پر زیادہ اہم ہوتی ہے۔ یہ ڈایڈڈ فیز شور کے ذریعے ایپلی کیشنز کو محدود کر سکتا ہے۔ بہر حال ، یہ ڈایڈس بنیادی طور پر کئی علاقوں کے لیے مائکروویو ڈیوڈ کے لیے پرکشش متبادل ہیں۔ عام طور پر ، اس قسم کا ڈایڈڈ بنیادی طور پر 70 گیگا ہرٹز فریکوئنسی پر استعمال ہوتا ہے۔ یہ دیکھا گیا ہے کہ جب بھی IMPATT کی طرف بریک ڈاؤن وولٹیج کے علاقے میں وولٹیج کے ساتھ کوئی ٹیونڈ سرکٹ دیا جاتا ہے تو پھر دوغلا پن پیدا ہو جاتا ہے۔ ڈیوائس کی بنیاد پر عام طور پر دس واٹ یا اس سے زیادہ طاقت۔ اس ڈیوڈ کا آپریشن موجودہ محدود ریزسٹر کا استعمال کرتے ہوئے سپلائی سے کیا جا سکتا ہے۔ اس کی قدر ضروری قیمت پر کرنٹ کے بہاؤ کو محدود کرتی ہے۔ ڈی سی کو آر ایف سگنل سے الگ کرنے کے لیے ایک آر ایف چوک میں کرنٹ فراہم کیا جاتا ہے۔ IMPATT ڈائیڈ سرکٹ IMPATT مائکروویو ڈایڈڈ کو ٹونڈ سرکٹ سے باہر ترتیب دیا گیا ہے لیکن عام طور پر یہ ڈایڈ ویو گائیڈ گہا کے اندر ترتیب دیا جاسکتا ہے جو ضروری ٹیونڈ سرکٹ دیتا ہے۔ جب وولٹیج سپلائی دی جائے گی تو سرکٹ سوئنگ کرے گا۔ IMPATT ڈائیڈ کی اہم خرابی اس کا آپریشن ہے کیونکہ یہ برفانی تودے کے میکانزم کی وجہ سے فیز شور کی ایک اعلی رینج پیدا کرتا ہے۔ یہ آلات Gallium Arsenide (GaAs) ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہیں جو کہ سلیکون کے مقابلے میں بہت بہتر ہے۔ یہ چارج کیریئرز کے لیے بہت تیز آئنائزیشن گتانک کا نتیجہ ہے۔ پلس موڈ میں٪ اور CW پلسڈ موڈ میں 0.5٪ 100-1٪ آؤٹ پٹ پاور 10 واٹ (CW) 1 واٹ (پلسڈ) 10 واٹ سے اوپر ہے۔ PN JunctionHarmonicsLowStrongRuggednessYes YesSizeTinyTinyApplicationOscillator ، AmplifierOscillatorIMPATT Diode خصوصیات IMPATT ڈایڈڈ کی خصوصیات مندرجہ ذیل شامل ہیں۔ برفانی تودے کی طرح ایل ٹرانزٹ ٹائم کے طور پر گن ڈایڈس کے مقابلے میں ، یہ اعلی او/پی پاور اور شور بھی فراہم کرتے ہیں ، لہذا مقامی آسکیلیٹرز کے لیے ریسیورز میں استعمال کیا جاتا ہے۔ کرنٹ اور وولٹیج کے درمیان مرحلے کا فرق 60 ڈگری ہے۔ یہاں 90 ڈگری کے ساتھ مرحلے میں تاخیر بنیادی طور پر برفانی تودے کے اثر کی وجہ سے ہوتی ہے جبکہ بقیہ زاویہ ٹرانزٹ ٹائم کی وجہ سے ہوتا ہے۔ یہ بنیادی طور پر استعمال ہوتے ہیں جہاں ہائی آؤٹ پٹ پاور ضروری ہوتی ہے جیسے آسکیلیٹرز اور ایمپلیفائرز کم تعدد پر ، آؤٹ پٹ پاور تعدد کے برعکس متناسب ہے جبکہ ، اعلی تعدد پر ، یہ تعدد کے مربع کے برعکس متناسب ہے۔ فوائد IMPATT ڈایڈڈ کے فوائد درج ذیل ہیں۔ اس کا سائز چھوٹا ہے ۔یہ اقتصادی ہیں۔ اعلی درجہ حرارت پر ، یہ قابل اعتماد آپریشن دیتا ہے جیسا کہ دوسرے ڈیوڈ کے مقابلے میں ، اس میں اعلی طاقت کی صلاحیتیں شامل ہوتی ہیں۔ بہترین مائکروویو جنریٹر۔ مائکروویو ٹرانسمیشن سسٹم کے لیے ، یہ ڈایڈڈ ایک کیریئر سگنل پیدا کر سکتا ہے۔ نقصانات IMPATT ڈیوڈ کے نقصانات میں شامل ہیں مندرجہ ذیل یہ کم ٹوننگ رینج دیتا ہے۔ یہ مختلف آپریٹنگ حالات کو زیادہ حساسیت دیتا ہے۔ برفانی تودے کے خطے میں ، الیکٹران ہول جوڑی پیدا کرنے کی شرح زیادہ شور پیدا کرنے کا سبب بن سکتی ہے۔ آپریشنل حالات کے لیے ، یہ ذمہ دار ہے۔ نہیں لیا گیا تو یہ بہت زیادہ الیکٹرانک ری ایکٹینس کی وجہ سے خراب ہوسکتا ہے۔ ایپلی کیشنز IMPATT ڈایڈڈ کی ایپلی کیشنز میں درج ذیل شامل ہیں۔ ان قسم کے ڈیوڈ استعمال ہوتے ہیں جیسے مائکروویو آسکیلیٹرز ماڈیولڈ آؤٹ پٹ آسکیلیٹرز اور مائیکرو ویو جنریٹرز کے اندر۔ یہ مسلسل لہر والے ریڈار ، الیکٹرانک کاؤنٹر میسرو اور مائکروویو لنکس میں استعمال ہوتے ہیں۔ یہ منفی مزاحمت کے ذریعے بڑھانے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ .یہ ڈیوڈ پیرامیٹرک یمپلیفائرز ، مائکروویو آسکیلیٹرز ، مائکروویو جنریٹرز میں استعمال ہوتے ہیں۔ اور ٹیلی کمیونیکیشن ٹرانسمیٹرز ، گھسنے والے الارم سسٹمز اور ریسیورز میں بھی استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ سیمی کنڈکٹر ڈیوائسز 3 گیگا ہرٹز سے 100 گیگا ہرٹز فریکوئنسی پر ہائی پاور مائکروویو سگنل پیدا کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہیں۔ یہ ڈیوڈ کم پاور الارم اور ریڈار سسٹم پر لاگو ہوتے ہیں۔

ایک پیغام چھوڑ دیں 

پیغام کی فہرست