অপারেশন এবং অ্যাপ্লিকেশনগুলির সাথে টানেল ডায়োড সার্কিট

একটি টানেল ডায়োড এস্কারি ডায়োড নামেও পরিচিত এবং এটি একটি অত্যন্ত ডোপড সেমিকন্ডাক্টর যা খুব দ্রুত অপারেশন করতে সক্ষম। লিও এসাকি 1957 সালের আগস্টে টানেলের ডায়োড আবিষ্কার করেছিলেন German জার্মেনিয়াম উপাদানটি মূলত টানেলের ডায়োড তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। এগুলি গ্যালিয়াম আর্সেনাইড এবং সিলিকন উপকরণ থেকেও তৈরি করা যায়। আসলে, তারা ফ্রিকোয়েন্সি সনাক্তকারী এবং রূপান্তরকারীগুলিতে ব্যবহৃত হয়। টানেল ডায়োড তাদের অপারেটিং পরিসরে নেতিবাচক প্রতিরোধের প্রদর্শন করে। সুতরাং, এটি হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে একটি পরিবর্ধক , দোলক এবং যে কোনও স্যুইচিং সার্কিটে।

একটি টানেল ডায়োড কি?

টানেল ডায়োড হয় পি-এন জংশন ডিভাইস যা নেতিবাচক প্রতিরোধের প্রদর্শন করে। যখন তার মধ্য দিয়ে প্রবাহিত স্রোতের চেয়ে ভোল্টেজ বৃদ্ধি পায় তখন হ্রাস পায়। এটি টানেলিং প্রভাবের নীতিতে কাজ করে। মেটাল-ইনসুলেটর-মেটাল (এমআইএম) ডায়োড হ'ল আরেক ধরণের টানেল ডায়োড, তবে এর বর্তমান প্রয়োগটি উত্তরাধিকারী সংবেদনশীলতার কারণে গবেষণা পরিবেশে সীমাবদ্ধ বলে মনে হয়, এর অ্যাপ্লিকেশনগুলি গবেষণা পরিবেশের মধ্যে সীমাবদ্ধ বলে মনে করা হয়। আরও একটি ডায়োড বলা হয় ধাতু-নিরোধক-অন্তরক-ধাতু (এমআইআইএম) ডায়োড যার মধ্যে একটি অতিরিক্ত অন্তরক স্তর অন্তর্ভুক্ত। টানেল ডায়োড একটি দ্বি-টার্মিনাল ডিভাইস যার সাথে এন-টাইপ অর্ধপরিবাহী ক্যাথোড এবং পি-টাইপ অর্ধপরিবাহী হিসাবে একটি এনোড হয়। টানেলের ডায়োড সার্কিট প্রতীক নীচে দেখানো হয়েছে।

টানেল ডায়োড

টানেল ডায়োড ওয়ার্কিং ফেনোমেনন

শাস্ত্রীয় মেকানিক্সের তত্ত্বের ভিত্তিতে, একটি কণাকে অবশ্যই শক্তি অর্জন করতে হবে যা সম্ভাব্য শক্তি বাধা উচ্চতার সমান, যদি এটি বাধার এক দিক থেকে অন্য দিকে যেতে হয়। অন্যথায়, কোনও বাহ্যিক উত্স থেকে শক্তি সরবরাহ করতে হয়, তাই জংশনের এন-পার্শ্বযুক্ত ইলেকট্রনগুলি জংশনের পি-সাইডে পৌঁছানোর জন্য জংশন বাধা পেরিয়ে লাফিয়ে উঠতে পারে। যদি বাধাটি সরু ডায়োডের মতো পাতলা হয় তবে স্ক্রোডিঞ্জার সমীকরণটি সূচিত করে যে এখানে প্রচুর পরিমাণে সম্ভাবনা রয়েছে এবং তারপরে একটি ইলেক্ট্রন বাধার মধ্য দিয়ে প্রবেশ করবে। এই প্রক্রিয়াটি ইলেক্ট্রনের অংশে কোনও শক্তি হ্রাস ছাড়াই ঘটবে। কোয়ান্টাম যান্ত্রিকের আচরণটি টানেলিংকে নির্দেশ করে। উচ্চ-অশুদ্ধি পি-এন জংশন ডিভাইস যাকে বলা হয় টানেল-ডায়োডস। টানেলিং ঘটনাটি একটি সংখ্যাগরিষ্ঠ ক্যারিয়ার প্রভাব সরবরাহ করে।

পেক্সপা (-এ * ই_বি * ডাব্লু)

কোথায়,

‘ই’ বাধার শক্তি,
‘পি’ হ'ল সম্ভাবনা যা কণা বাধা অতিক্রম করে,
‘ডাব্লু’ বাধাটির প্রস্থ

টানেল ডায়োড নির্মাণ

ডায়োডে সিরামিকের দেহ এবং শীর্ষে একটি হেরমেটিক্যালি সিলিং idাকনা রয়েছে। একটি ছোট টিন বিন্দু এন-টাইপ জি এর একটি ভারী ডোপড পেলটে মিশ্রিত বা সোনার্ড হয়। পেলিটটি আনোডের পরিচিতিতে সোনার্ড করা হয় যা তাপ অপচয় হ্রাসের জন্য ব্যবহৃত হয়। টিন-ডট জাল স্ক্রিনের মাধ্যমে ক্যাথোড যোগাযোগের সাথে সংযুক্ত থাকে হ্রাস করতে ব্যবহৃত হয় প্রবর্তন ।

টানেল ডায়োড নির্মাণ

অপারেশন এবং এর বৈশিষ্ট্যগুলি

টানেল ডায়োডের ক্রিয়াকলাপে মূলত ফরোয়ার্ড এবং বিপরীত দুটি বাইসিং পদ্ধতি অন্তর্ভুক্ত থাকে

ফরোয়ার্ড বায়াস শর্ত

ফরোয়ার্ড পক্ষপাতের অবস্থার অধীনে, ভোল্টেজ বাড়ার সাথে সাথে কারেন্টটি হ্রাস পায় এবং এভাবে ক্রমবর্ধমান মিস্যালাইনড হয়ে যায়, এটি নেতিবাচক প্রতিরোধ হিসাবে পরিচিত। ভোল্টেজ বৃদ্ধির ফলে একটি সাধারণ ডায়োড হিসাবে অপারেটিং পরিচালিত হবে যেখানে ইলেক্ট্রনগুলির চালন সমগ্র অঞ্চলে ভ্রমণ করে পি-এন জংশন ডায়োড । নেতিবাচক প্রতিরোধ অঞ্চলটি একটি টানেলের ডায়োডের জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অপারেটিং অঞ্চল। টানেল ডায়োড এবং সাধারণ পি-এন জংশন ডায়োড বৈশিষ্ট্য একে অপরের থেকে পৃথক।

বিপরীত বায়াস শর্ত

বিপরীত অবস্থার অধীনে, টানেল ডায়োডটি ব্যাক ডায়োড বা পিছনের ডায়োড হিসাবে কাজ করে। শূন্য অফসেট ভোল্টেজ সহ এটি দ্রুত সংশোধক হিসাবে কাজ করতে পারে। বিপরীত পক্ষপাত অবস্থায়, এন-পাশের খালি রাজ্যগুলি পি-পাশের ভরাট অবস্থার সাথে একত্রিত। বিপরীত দিকে, ইলেক্ট্রনগুলি সম্ভাব্য বাধা পেরিয়ে সুড়ঙ্গ করবে। উচ্চ ডোপিং ঘনত্বের কারণে, টানেল ডায়োড একটি দুর্দান্ত কন্ডাক্টর হিসাবে কাজ করে।

টানেল ডায়োড বৈশিষ্ট্য

টানেলিং প্রভাবের কারণে সামনের দিকে প্রতিরোধ ক্ষমতা খুব ছোট। ভোল্টেজ বৃদ্ধির ফলে স্রোতের সর্বাধিক উপস্থিতি না হওয়া অবধি কারেন্টের বৃদ্ধি হতে পারে। তবে যদি ভোল্টেজ পিক ভোল্টেজের বাইরে বেড়ে যায় তবে কারেন্ট স্বয়ংক্রিয়ভাবে হ্রাস পাবে। এই নেতিবাচক প্রতিরোধ অঞ্চলটি উপত্যকা বিন্দু অবধি বিরাজ করে। ডায়োডের মাধ্যমে কারেন্টটি ভ্যালি পয়েন্টে সর্বনিম্ন। টানেল ডায়োডটি ভ্যালির পয়েন্টের বাইরে থাকলে সাধারণ ডায়োড হিসাবে কাজ করে।

একটি টানেল ডায়োডে বর্তমান উপাদান

একটি টানেল ডায়োডের মোট বর্তমান নীচে দেওয়া হয়েছে

আমি_টি= আমি_করতে+ আই_{ডায়োড}+ আই_{অতিরিক্ত}

টানেল ডায়োডে প্রবাহিত বর্তমানটি সাধারণ পিএন জংশন ডায়োডে প্রবাহিত বর্তমানের সমান যা নীচে দেওয়া হয়েছে

আমি_{ডায়োড}= আমি_কর* (এক্সপ্রেস ( ? * ভি_টি)) -১

আমি_কর - বিপরীতে স্যাচুরেশন বর্তমান

ভি_টি - তাপমাত্রার সমান ভোল্টেজ

ভি - ডায়োড জুড়ে ভোল্টেজ

দ্য - জি এর জন্য সংশোধন ফ্যাক্টর 1 এবং সি এর জন্য 2

অশুচি মাধ্যমে প্যারাসিটিক টানেলিংয়ের কারণে, অতিরিক্ত স্রোত বিকাশ হবে এবং এটি একটি অতিরিক্ত স্রোত যা দ্বারা উপত্যকা পয়েন্টটি নির্ধারণ করা যেতে পারে। টানেলিং কারেন্টটি নীচে দেওয়া হয়েছে

আমি_করতে= (ভি / আর₀) * এক্সপ্রেস (- (ভি / ভি₀)^মি)

কোথায়, ভি₀ = 0.1 থেকে 0.5 ভোল্ট এবং মি = 1 থেকে 3

আর₀ = টানেলের ডায়োড প্রতিরোধের

পিক কারেন্ট, টানেল ডায়োডের পিক ভোল্টেজ

একটি টানেলের ডায়োডের শিখর ভোল্টেজ এবং পিক সর্বাধিক। সাধারণত কোনও টানেলের ডায়োডের জন্য, ভোল্টেজের কাটাটি পিক ভোল্টেজের চেয়ে বেশি। এবং অতিরিক্ত কারেন্ট এবং ডায়োড কারেন্টকে নগণ্য বলে বিবেচনা করা যেতে পারে।

সর্বনিম্ন বা সর্বাধিক ডায়োড বর্তমানের জন্য

ভি = ভি_শিখরএর_করতে/ ডিভি = 0

(২ / আর₀) * (এক্সপ্রেস (- (ভি / ভি₀)^মি) - (এম * (ভ / ​​ভি)₀)^মি* এক্সপ্রেস (- (ভি / ভি₀)^মি) = 0

তারপরে, 1 - মি * (ভ / ​​ভি)₀)^মি= 0

ভিপিয়াক = ((১ / এম)^{(1 মি)}) * ভি₀* এক্সপ্রেস (-1 / এম)

একটি টানেল ডায়োডের সর্বাধিক নেতিবাচক প্রতিরোধ

একটি ছোট সিগন্যালের নেতিবাচক প্রতিরোধ নীচে দেওয়া হয়েছে

আর_এন= 1 / (ডিআই / ডিভি) = আর।₀/ (1 - (মি * (ভি / ভি₀)^মি) * এক্সপ্রেস (- (ভি / ভি₀)^মি) / আর₀= 0

যদি ডিআই / ডিভি = 0, আর_এন সর্বাধিক, তারপর

(এম *) (ভ / ​​ভি)₀)^মি) * এক্সপ্রেস (- (ভি / ভি₀)^মি) / আর₀= 0

যদি ভি = ভি₀* (1 + 1 / মি)^{(1 মি)} তাহলে সর্বোচ্চ হবে, সুতরাং সমীকরণটি হবে

(আর_এন)_{সর্বাধিক}= - (আর₀* ((এক্সপ্রেস (1 + মি)) / এম)) / এম

টানেল ডায়োড অ্যাপ্লিকেশন

• টানেলিং প্রক্রিয়াটির কারণে এটি একটি অতি উচ্চ গতির সুইচ হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
• স্যুইচিং সময়টি ন্যানোসেকেন্ড বা এমনকি পিকোসেকেন্ডগুলির ক্রম।
• বর্তমান থেকে এর বক্ররের ট্রিপল মূল্যবান বৈশিষ্ট্যের কারণে এটি একটি লজিক মেমরি স্টোরেজ ডিভাইস হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
• অত্যন্ত ক্ষুদ্র ক্যাপাসিট্যান্স, আনয়ন এবং নেতিবাচক প্রতিরোধের কারণে এটি প্রায় 10 গিগাহার্জ ফ্রিকোয়েন্সিতে মাইক্রোওয়েভ দোলক হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
• নেতিবাচক প্রতিরোধের কারণে, এটি একটি শিথিলকরণ দোলক সার্কিট হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

টানেল ডায়োডের সুবিধা

• কম খরচে
• নিচু শব্দ
• অপারেশন সহজ
• উচ্চ গতি
• স্বল্প শক্তি
• পারমাণবিক বিকিরণের প্রতি সংবেদনশীল

টানেল ডায়োডের অসুবিধা

• দ্বি-টার্মিনাল ডিভাইস হওয়ায় এটি আউটপুট এবং ইনপুট সার্কিটের মধ্যে কোনও বিচ্ছিন্নতা সরবরাহ করে না।
• ভোল্টেজ পরিসীমা, যা 1 ভোল্ট বা এর নিচে সঠিকভাবে পরিচালিত হতে পারে।

এই সব সম্পর্কে টানেল ডায়োড অপারেশন, সার্কিট ডায়াগ্রাম এবং এর অ্যাপ্লিকেশন সহ সার্কিট। আমরা বিশ্বাস করি যে এই নিবন্ধে প্রদত্ত তথ্যগুলি আপনার জন্য এই প্রকল্পটির আরও ভাল বোঝার জন্য সহায়ক। তদ্ব্যতীত, এই নিবন্ধ সম্পর্কিত কোনও প্রশ্ন বা বাস্তবায়নে কোনও সহায়তা বৈদ্যুতিক এবং ইলেকট্রনিক্স প্রকল্প , আপনি নীচের মন্তব্য বিভাগে সংযোগ স্থাপন করে নির্দ্বিধায় আমাদের সাথে যোগাযোগ করতে পারেন। আপনার জন্য এখানে একটি প্রশ্ন, টানেলিং এফেক্টের মূল নীতিটি কী?

ছবির ক্রেডিট:

• টানেল ডায়োড উইকিমিডিয়া
• টানেল ডায়োড নির্মাণ সুইসেন
• টানেল ডায়োড বৈশিষ্ট্য ব্লগস্পট
• টানেল ডায়োডের প্রকারগুলি ইঞ্জিনিয়ারিং ইলেক্ট্রনিক্স