Oscilador gunn

www.monografias.com

Microondas
Osciladores Gunn

1. Introducción.
2. Acerca de la configuración atómica de los semiconductores
3. Diodo Gunn
4. Efecto Gunn
5. Osciladores de Resistencia Negativa - diodo Gunn
6. Configuraciones diodo Gunn - cavidades resonantes.
7. Conclusiones
8. Bibliografía

INTRODUCCIÓN.
La generación de frecuencias para elrango de microondas se puede realizar de varias maneras, siendo las mas comunes el uso del Klystron, Magnetrón, sobre todo en aplicaciones de grandes potencias, para otros fines lo mas común es el uso de dispositivos de estado sólido como los transistores de efecto de campo de AsGa y diodos Gunn, sobretodo por su tamaño pequeño y bajo consumo.
En el presente trabajo, explicare acercade los principios y el funcionamiento del oscilador Gunn, el mismo que se basa en el diodo Gunn, y por ende en el efecto que lleva el mismo nombre. En la primera sección, explicaré un poco de las propiedades de la configuración atómica de algunos materiales dieléctricos como el Galio(Ga) y el Arsénico(As), los mismos que se utilizan para aplicaciones de semiconductores como transistores.Posteriormente pasaremos a revisar conceptos básicos referentes al diodo Gunn, así como a algunas de sus características, para desarrollar el tema relacionado al efecto Gunn, que es la base del oscilador Gunn. Finalmente se verá algunas de las configuraciones típicas para la obtención de un oscilador Gunn dentro de cavidades resonantes.

MARCO TEORICO
Configuración Atómica de algunossemiconductores
Al iniciar esta sección es importante mencionar que los tres semiconductores mas utilizados dentro de la electrónica son; Silicio, Germanio y Galio, debido a ciertas peculiaridades de su estructura. Para ejemplificar esto vamos a tomar como base el Silicio, el mismo que posee una estructura cristalina tridimensional repetitiva en forma de tetraedro, como lo indica la figura1.

[pic]
Si:14 (4)***

*** el número 14 señala que el átomo posee 14 electrones, de los cuales 4 son de valencia, es decir ocupan la última banda de energía.

Un buen dieléctrico tiene la propiedad de que los átomo se asocian compartiendo, cediendo o aceptando electrones, de otros átomos para completar los 8 electrones de su nivel másexterno (en el aso del silicio le hace falta 4 electrones).
Se da un enlace covalente cuando dos átomos comparten varios electrones, para completar los 8 en su ultima capa, con esto no se producen iones, aquí es en donde entran en acción los electrones de valencia ya que sirven como vinculo entre un átomo y el siguiente, dando como resultado que se encuentran ligados fuertemente alnúcleo. En un material conductor hay disponibilidad de electrones de valencia, y a pesar de que en el silicio también la hay (4 electrones), es poco probable de que ellos queden libres para producir la conducción por lo ya señalado. Generalmente a temperaturas bajas este tipo de cristales se vuelven buenos semiconductores, ya que al no haber energía térmica, los electrones no pueden romper elenlace, pero a temperaturas ambiente la energía térmica en considerable, brindándoles así la energía necesaria para que algunos de los enlaces se rompan, y se produzca una pequeña corriente, por esta razón este tipo de materiales se denominan semiconductores. Cada electrón que ha roto un enlace y que esta libre para moverse dentro del cristal, al liberarse genera un hueco.

[pic]Cuando el cristal posee una cierta temperatura, confiere a los electrones una cierta cantidad de movimiento, para la cual solo existe una cierta cantidad de energía accesible como lo muestra la figura, a esta cantidad de energía se la representa con las denominadas bandas de energía.

[pic]

Entonces si se aplica un voltaje al cristal, esto generará energía...