Calculadora de Diodos Túnel
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Resistive Frequency (MHz): {{ resistiveFrequency }}
Self Resonant Frequency (MHz): {{ resonantFrequency }}
Los diodos túnel se utilizan en diversas aplicaciones de alta frecuencia, incluidos osciladores y circuitos de conmutación, debido a su capacidad para operar a velocidades extremadamente altas y su característica única de resistencia negativa. Esto los hace invaluables en ingeniería de RF y microondas.
Antecedentes históricos
Los diodos túnel, inventados por Leo Esaki en 1958, aprovechan el efecto mecánico cuántico conocido como efecto túnel. Se caracterizan por una región de resistencia negativa, que les permite funcionar como amplificadores y osciladores de microondas de bajo ruido.
Fórmula de cálculo
Las frecuencias resistivas y de autorresonancia de un circuito de diodo túnel se pueden calcular utilizando la fórmula:
\[ \text{Frecuencia resistiva (MHz)} = \frac{1}{2\pi R C_j} \sqrt{\frac{R}{R_s} - 1} \]
\[ \text{Frecuencia de autorresonancia (MHz)} = \frac{1}{2\pi} \sqrt{\frac{1}{L_s C_j} - \left(\frac{1}{R C_j}\right)^2} \]
Donde:
- \(R\) es la resistencia negativa absoluta.
- \(C_j\) es la capacitancia de unión.
- \(R_s\) es la resistencia en serie.
- \(L_s\) es la inductancia en serie.
Ejemplo de cálculo
Dado:
- Resistencia negativa absoluta (\(R\)) = 25 ohmios
- Capacidad de unión (\(Cj\)) = 21 pF
- Resistencia en serie (\(Rs\)) = 1,25 ohmios
- Inductancia en serie (\(Ls\)) = 10 nH
La frecuencia resistiva calculada es 1321,4 MHz y la frecuencia de autorresonancia es 169,5 MHz.
Escenarios de uso e importancia
Los diodos túnel son cruciales para crear componentes de alta velocidad y alta frecuencia debido a su capacidad única de lograr resistencia negativa y soportar efectos de túnel. Sus aplicaciones incluyen osciladores de microondas, circuitos de conmutación muy rápidos y convertidores de frecuencia.
Preguntas Frecuentes
-
¿Qué hace que los diodos túnel sean especiales?
- Su capacidad para operar a frecuencias y velocidades extremadamente altas, gracias al efecto túnel cuántico.
-
¿Se pueden utilizar diodos túnel para aplicaciones digitales?
- Sí, se utilizan en aplicaciones de conmutación de muy alta velocidad.
-
¿Cómo se calculan las frecuencias para un circuito de diodo túnel?
- Las frecuencias se calculan en función de las propiedades resistivas y capacitivas del diodo túnel, así como de la inductancia y resistencia del circuito.