_ بخش دیود (آوالانش Avalanche)  

بررسی ساختار و ساختمان داخلی عملکرد (دیودِ آوالانش Avalanche) 

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)

نکته: دیودِ (آوالانش Avalanche) یک نوعی از ترانزیستور دو قطبی میباشد. که به طور خاص برای این منظور طراحی نشده اند. اما می توانند با ویژگی های شکست و تقویت جریان در مدارات منطقی سازگار باشند.


دیودِ (آوالانش Avalanche) در حالت روشن (وصل) دارای تلفات هدایت کمتری هستند در حالیکه زمان سوئیچینگ آنها به خصوص در زمان خاموش شدن طولانی تر است.این قطعه الکترونیکی یک دیود دو قطبی است که در ورودی آن ها از آوالانش استفاده شده است و در واقع ترکیبی از دیود های دو قطبی (BJT) و (آوالانش) می باشد و با ترکیب مزایای آن دو یک المان برق صنعتی با سرعت سوئیچ بالا و جریان ورودی کم خلق شده است. آوالانش ها قادرند که به مراتب سریعتر قطع و وصل کنند لیکن تلفات هدایت آنها بیشتر است. دیود (آوالانش Avalanche)  یک دیودی است که مزایایBGT و  آوالانش را با هم دارد مثل : امپدانس ورودی بالا مثل دیود آوالانش که باعث می شود که با انرژی کمی به حالت وصل سوئیچ می گردد.(افت ولتاژ و تلفات کم مانند دیود معمولی ) نظیر آوالانش ها دارای ولتاژ حالت روشن (وصل )کوچکی است به عنوان مثال در وسیله ی با مقدار نامی 1000V ولتاژ حالت وصل (Von ) در حدود 2 الی 3 ولت است. سرعت سوییچ کردن این نوع  دیود دارای محدودیت بوده بطور نمونه KHz 1 الی 50KHz که در کل بین دو نوع BJT و آوالانش قرار میگیرد. و به خاطر امپدانس ورودی بسیار بالایی که دارد بسیار حساس می باشد و بیشتر در کوره های القایی برای تقویت دامنه ولتاژ استفاده می شود، و در کل مورد استفاده دیود (آوالانش Avalanche) بیشتر برای راه اندازی اِلمانهای توان بالا می باشد. مهمترین و تقریباً تنها کارایی دیود (آوالانش Avalanche) سوئیچینگ جریان های بالا می باشد.(آوالانش Avalanche) دیود سریعی در عملکرد است زمان قطع و وصل در آن در حدود 1 میکرو ثانیه می باشد. چون که زمان بازیابی در این دیود خیلی کم است در نتیجه این دیود در فرکانس های بالا عملکرد مناسبی دارد.

 

 

به طور کلی دیود های (آوالانش  Avalanche) عناصری  هستند  که جریان را کنترل میکنند به زبانی دیگر جریان (پایه کاتد ) دیود جریان کلکتور را کنترل میکند. البته در دیود (آوالانش Avalanche) تغییر ولتاژ آند نیز میتواند (I_B) را تغییر داده و سرانجام IC کنترل شود. برای برقراری جریان در اتصال کلکتور، باید جریان (بیس) به اندازه ای باشد که بتواند به طور کامل بر پتانسیل سد پیوند بیس امیتر غلبه کند و آن را بشکند. وجود جریان ورودی زیاد در دیود (آوالانش Avalanche) باعث میشود که مقاومت ورودی دیود های دو پیوندی ً نسبتا کم باشد به طوری که مقاومت ورودی حتی در آرایش کلکتور مشترک، از چند صد هزار اهم تجاوز نکند. بنابراین هنگامی که میخواهیم سیگنال منبعی با مقاومت داخلی بسیار زیاد ( مثلا حدود چند مگا اهم) را تقویت کنیم نمیتوانیم دیود (آوالانش Avalanche) را در طبقه اول تقویت کننده به کار ببریم زیرا مقاومت ورودی کم آن باعث بارگذاری میشود.

  • پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)

  • دکترایِ  تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک