Calculateur de diode tunnel
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Resistive Frequency (MHz): {{ resistiveFrequency }}
Self Resonant Frequency (MHz): {{ resonantFrequency }}
Les diodes tunnel sont utilisées dans diverses applications haute fréquence, y compris des oscillateurs et des circuits de commutation, en raison de leur capacité à fonctionner à des vitesses extrêmement élevées et de leur caractéristique de résistance négative unique. Cela les rend inestimables dans l'ingénierie RF et micro-ondes.
Contexte historique
Les diodes tunnel, inventées par Leo Esaki en 1958, exploitent l'effet quantique connu sous le nom d'effet tunnel. Elles sont caractérisées par une région de résistance négative, leur permettant de fonctionner comme des amplificateurs micro-ondes et des oscillateurs à faible bruit.
Formule de calcul
Les fréquences résistives et d'autorésonance d'un circuit à diode tunnel peuvent être calculées à l'aide de la formule :
\[ \text{Fréquence résistive (MHz)} = \frac{1}{2\pi R C_j} \sqrt{\frac{R}{R_s} - 1} \]
\[ \text{Fréquence d'autorésonance (MHz)} = \frac{1}{2\pi} \sqrt{\frac{1}{L_s C_j} - \left(\frac{1}{R C_j}\right)^2} \]
Où :
- \(R\) est la résistance négative absolue.
- \(C_j\) est la capacité de jonction.
- \(R_s\) est la résistance série.
- \(L_s\) est l'inductance série.
Exemple de calcul
Donné :
- Résistance négative absolue (\(R\)) = 25 ohms
- Capacité de jonction (\(C_j\)) = 21 pF
- Résistance série (\(R_s\)) = 1,25 ohm
- Inductance série (\(L_s\)) = 10 nH
La fréquence résistive calculée est de 1 321,4 MHz, et la fréquence d'autorésonance est de 169,5 MHz.
Importance et scénarios d'utilisation
Les diodes tunnel sont cruciales dans la création de composants haute vitesse et haute fréquence en raison de leur capacité unique à atteindre une résistance négative et à supporter les effets de tunnel. Leurs applications incluent les oscillateurs micro-ondes, les circuits de commutation très rapides et les convertisseurs de fréquence.
FAQ courantes
-
Qu'est-ce qui rend les diodes tunnel spéciales ?
- Leur capacité à fonctionner à des fréquences et à des vitesses extrêmement élevées, grâce à l'effet tunnel quantique.
-
Les diodes tunnel peuvent-elles être utilisées pour des applications numériques ?
- Oui, elles sont utilisées dans des applications de commutation à très grande vitesse.
-
Comment calculer les fréquences pour un circuit à diode tunnel ?
- Les fréquences sont calculées en fonction des propriétés résistives et capacitives de la diode tunnel, ainsi que de l'inductance et de la résistance du circuit.