Step-Recovery (Ani toparlanmalı) Diyot Nedir ?

Silikon teknolojisinin gelişmesiyle birlikte yarıiletken diyotların üretimi de bu gelişime paralel olarak hız kazanmıştır. Bu gelişimle birlikte farklı özelliklerde diyot türleri de ortaya çıkmıştır. Mikrodalga bölgesinde birçok kullanım alanına sahip özel bir diyot türü de SRD diyottur. Temel olarak SRD birleşme bölgesinde özel katkılama profiline ve çok yüksek kapasitif doğrusal olmayan özelliklere sahip 2 terminalli bir PIN diyot türüdür. Çalışma mantığı, diyot birleşme bölgesinde yük depolama prensibine dayandığı için yük depolama diyotu (charge storage diode), ileri ve ters eğimleme arasındaki geçiş hızlı olduğu için de kırılma (snap off) diyotu olarak da adlandırılır. SRD’ de birleşme bölgesine yaklaşıldıkça katkılama derecesi kademeli olarak azalır, PIN diyota çok benzer. Yapısı nedeniyle anahtarlama süresi çok düşüktür. Yani ileri ve ters eğimleme arası geçişlerdeki hızı diğer diyotlara göre çok yüksektir.

 

Ani Toparlanmalı Diyot (SRD) Çalışma Prensibi

SRD normal diyotlar gibi iki durumlu bir yapıya sahiptir. Çalışma prensibi ileri ve ters eğimleme uygulandığındaki davranışıyla belirlenir. SRD ileri eğimleme bölgesinde, normal eklem diyotlar gibi davranır yani yükün birleşme bölgesine girerek bu bölgede depolanmasını sağlar. Ancak diğer diyotlardan farklı olarak bu yükler (elektron ve delikler) bu bölgede hemen birleşmezler ve bir süre yaşarlar, bu süreye azınlık taşıyıcıların ömrü denir. Diyot ters eğimlendiğinde birleşme bölgesinde depolanan bu yükler bir süre ters yönde akarlar, bu nedenle diyot hala iletim bölgesindeymiş gibi davranır. Depolanan yükler tamamen tükendiğinde, diyot çok hızlı bir şekilde kapanır ve iletim durumundan kesim durumuna geçer. Bu sayede çok keskin darbe işaretleri oluşturulmuş olur. Bu nedenle SRD; darbe üretimi, darbe şekillendirme, frekans çarpıcı ya da tarak üreteci gibi birçok kullanım alanına sahiptir. Diyot iletim durumunda yük depoladığı için iletimdedir, yani diyot düşük empedans gösterir. İletim döngüsü boyunca empedansın, yüke bağlı olarak, zamanın bir fonksiyonu olarak değişebileceği görülebilir. Diyot ters eğimlendiğinde ise iletim 8 kesilir, yüksek empedans durumuna geçer ve diyot ters eğimleme kapasitansı sabit olarak kalır.

SRD kullanım alanları

SRD diyot icat edildiğinden itibaren birçok kullanım alanına sahip olsa da yoğun olarak kullanıldığı 3 ana başlık vardır. 

• SRD diyotlar çalışma prensibinde anlatıldığı üzere çok hızlı anahtarlama hızına sahip olduğundan, darbe işaretleri oluşturmada kullanılır. Bunun yanında mevcut darbe işaretlerinin daha keskin yükselmesi ve düşmesi için de kullanılır. 
• SRD diyotlar en yoğun olarak frekans çarpıcı alanında kullanılır. SRD, giriş frekansının tam sayı katlarını çıkışta oluşturma özelliğine sahiptir. Diyot çıkışına konulan rezonans bir devreyle de (zil devresi), bütün spektruma yayılan güç istenen frekansa aktarılır.
• SRD diyotların kullanıldığı diğer bir alan da tarak üretecidir. Tasarımı itibariyle frekans çarpıcı ile aynıdır. Ancak diyot çıkışına rezonans bir devre değil de bağlayıcı bir kapasite eklenerek çıkışta tüm spektrum elde edilir. Diyot çıkışının frekans spektrumu tarak yapısını andırdığı için bu şekilde isimlendirilmiştir.

Kaynak ve daha fazla bilgi için tıklayın.