Tünel Diyot | ELEKTRİK REHBERİNİZ
13 Ocak 2015 By admin 2 Yorum
Saf silisyum ve germanyum maddelerine daha fazla katkı maddesi katılmasıyla elde edilen yüksek hıza sahip diyotlara tünel diyot denir. Diğer diyotlardan ayırt edici özelliği ise negatif direnç bölgesine sahiptir. Diyot çeşitlerinden biri olan tünel (tunnel, tunel, esaki) diyotlar, özellikle mikro dalga alanında yükselteç ve osilatör olarak yararlanılmak amacıyla üretilmektedir. Japon Dr. Lee Esaki tarafından tünel diyodun, esaslarını 1958 ‘de ilk ortaya koyan kişidir. Japon Dr. Lee Esaki ‘nin isminden esinlenerek “Esaki Diyodu” denir.
Tünel Diyot Sembolleri
Tünel diyotlar ters polarma altında çalışırlar. Üzerine uygulanan gerilim belli bir düzeye ulaşıncaya kadar akım seviyesi artarak ilerler. Gerilim belli bir düzeye ulaştıktan sonra da üzerinden geçen akımda düşüş görülür. Tünel diyotlar bu düşüş gösterdiği bölge içinde kullanılır. Tünel diyotlar küçük polarma gerilimlerinde iletken duruma geçerler. Ayrıca diğer diyotlardan daha iyi iletkendirler. Tünel diyotlar yüksek frekanslı devrelerde ve osilatörlerde kullanılır.
Tünel diyodun P-N birleşme yüzeyi çok incedir. Tünel diyot küçük gerilim uygulamalarında bile çok hızlı ve yoğun bir elektron geçişi sağlamaktadır. Bu dolayı tünel diyot, 10.000 MHz’e kadar ki çok yüksek frekans devrelerinde yükselteç ve osilatör olarak kullanılır.
Şekilde verilen bağlantı şemasına göre; eğride görüldüğü gibi tünel diyoda uygulanan gerilim Vt1 değerine gelinceye kadar gerilim büyüdükçe akım da artar. Gerilim büyüdükçe, akım A noktasındaki” It” değerinden düşmeye başlar. Gerilim büyümeye devam ettiği sürece, akım B noktasında bir süre” Iv” değerinde sabit kalır. Daha sonra C noktasına doğru artar. C noktası gerilimi “Vt2”, akımı yine “It” ‘dir. Bu akıma “Tepe değeri akımı” denir.
Tünel Diyot Karekteristik Eğrisi
Gerilim, “Vt2” değerinden daha fazla arttırmamalıdır. Gerilim fazla artarsa geçen akım, “It” tepe değeri akımını aşacağı için diyot bozulur.
I=f(V) eğrisinin A-B noktaları arasındaki eğimi negatif olup, -1/R ile tanımlanır. Diyodun bu bölgedeki direnci de negatif direnç olur. Tünel diyot A-B bölgesinde çalıştırılarak negatif direnç özelliğinden faydalanılır.
Tünel Diyodun Avantajları
Çok yüksek frekansta çalışırlar.
Tünel diyodun güç harcaması çok düşüktür 1mW ‘ı geçmez.
Tünel Diyodun Dezavantajları
Stabil değildir. Negatif dirençli olmasından dolayı kontrolü zordur.
İstenilmeyen işaretlere de kaynaklık yapmaktadır.
Tünel Diyodun Yükselteç Olarak Kullanılması
Tünel diyot, negatif direnci sebebiyle, uygun bir bağlantı devresinde kaynaktan çekilen akımı arttırır ve bundan dolayı bu akımın harcandığı devredeki gücün yükselmesini sağlar.
Tünel Diyodun Osilatör Olarak Kullanılması
Tünel diyotlardan MHz mertebesinde osilatör olarak faydalanılır. Bir tünel diyot ile osilasyon sağlamak için negatif direnci, diğer rezonans elemanlarının pozitif direncinden büyük olmalıdır. Tünel diyoda seri bir rezonans devresi bağlanabilir.
Örneğin; Tünel diyodun negatif direnci – R=40 Ohm olsun. Rezonans devresinin direnci 40 Ohm ‘dan küçük ise tünel diyot bu devrenin dengesini bozacağından osilasyon doğacaktır.
Tünel Diyodun Anahtar Olarak Kullanılması
Tünel diyot elektronik beyinlerde multivibratörlerde, gecikmeli osilatörlerde, flip-flop devrelerinde ve benzeri elektronik sistemlerde anahtar görevi görür.
Tünel diyotlar çok küçük olmakla birlikte çok güçlüdürler. Çoğunlukla çalışma frekansı 10.000 MHz'e kadar olan osilatörler de, yükselteçler de ve hızlı anahtarlama devrelerinde (gecikmeli osilatörler, multivibratörler) vb. kullanılırlar.
Örneğin: 1N2939 adlı tünel diyotun teknik özellikleri:
İleri yön akımı: 5 mAmper.
Ters yön akımı: 10 mAmper.
Ters yön gerilimi: 30 mVolt.
İleri yönde tepe nokta akımı gerilimi: 450-600 mVolt.
İlk tünel diyot germanyumdan yapılmıştır. Silikon tünel diyot imalatına 1965′ lerde başlanmıştır. Diyot firmaları tarafından üretilen tünel diyot fiyatları teknik özelliklerine göre değişir.
Eda demir der ki
14 Haziran 2018 at 5:08 pm
Negatif dirence tünel diyottan başka örnek var mı? Zira sınavda hocamız 2 örnek çizin demiş tünel diyottan başka örnek bulamadık, bilgilendirirseniz sevinirim.
Elektrik elektronik mühendisliği öğrencisi-2 sınıf
19 Haziran 2018 at 12:16 pm
NTC ısı katsayılı termistör, negatif katsayılı direnç. BJT Transistörlerde, NPN tipinde ise base pozitif, emiter ve kollektör negatif kristal yapısındadır.
Kontaktör Nedir? için admin
Kontaktör Nedir? için Saim
Paratoner Yönetmeliği için admin
Paratoner Yönetmeliği için Niyazi akman
Mikrofon Nedir? için admin