Guías De Onda

LABORATORIO # 3 DE GUIAS DE ONDAS
EL OSCILADOR DE GUNN

ANA LUCY RODRIGUEZ CASTAÑEDA 701375
MIGUEL ANGEL BORDA 701037

PROFESOR
INGENIERO ALBERTO BERNAL

UNIVERSIDAD CATOLICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRONICA Y DE TELECOMUNICACIONES
2013

OBJETIVOS
General: Familiarizarse con la operación del oscilador de Gunn.
Específico: trazar las curvas características decorriente y potencia en función del voltaje de un oscilador.
Específico: Identificar los niveles de potencia de operación de la instrumentación.
Específico: Aprender a calibrar las partes del equipo de tal manera que antes de iniciar cada practica se pueda utilizar el equipo ajustado a las necesidades y en este caso para hacer una correcta lectura de los diferentes niveles de potencia.

MARCOTEORICO
EL OSCILADOR DE GUNN
Una fuente Gunn consiste en un diodo Gunn colocado en una cavidad resonante. Dependiendo de la técnica de fabricación, los diodos Gunn pueden suministrar señales de microondas con potencias que van de 1mW a 5W. la eficiencia de estas fuentes puede variar de 0,2% a 20%, debido a que la mayor parte de la potencia se disipa como calor. Por lo tanto, para evitar que sequemen, los diodos Gunn requieren disipadores a fin de evacuar eficientemente el calor. Usualmente, las frecuencias de la señal de microondas generadas se encuentran dentro de un intervalo de 1 a 100 GHz, dependiendo del diodo utilizado y de la cavidad resonante asociada.

El termino diodo no es una denominación correcta porque los diodos Gunn en realidad no los on. El término diodo se utiliza debidoa que son dispositivos semiconductores de dos terminales y permiten la utilización del término ánodo para su extremo positivo. El nombre Gunn viene de efecto Gunn¸ que es el principio de base del funcionamiento del dispositivo.

A principios de los años 60, J. B. Gunn descubrió que algunos materiales semiconductores e podían utilizar para producir oscilaciones de microondas por medio del efectoque ahora lleva su nombre. El efecto Gunn solo es posible en algunos materiales semiconductores tipo N. los mas utilizados son el arseniuro de galio (GaAs) y el fosfuro de indio (InP), aunque el efecto fue demostrado empleando el teluro de cadmio (CdTe) y el arseniuro de indio (InAs).

Estos materiales se comportan de manera algo diferente de los materiales semiconductores normales. Cuando seaplica un voltaje cc relativamente pequeño a través de una porción delgada de GaAs tipo N, los electrones fluyen formando una corriente que se dirige hacia el extremo positivo del material. Si se aumenta el voltaje, los electrones se desplazan más rápidamente hacia el mismo extremo, aumentando la corriente. Cuando el voltaje se incremente de modo que el gradiente de potencial a través de la porciónde material excede un umbral cercano a 3,3 kV/cm, la corriente comienza a disminuir y se dice que el material presenta una resistencia negativa. Finalmente si se vuelve a aumentar el voltaje, la corriente crecerá nuevamente. La figura muestra la característica de corriente en función de voltaje con un diodo Gunn. Debido a que para la mayoría de los dispositivos semiconductores la resistencianegativa no existe, al aumentar el voltaje la corriente continuará creciendo hasta que las colisiones de los electrones dentro de la red del cristal semiconductor generen suficiente calor para destruirlo.

En los materiales semiconductores tipo N, la resistencia negativa depende de sus propiedades internas, es decir, de la naturaleza del material. Los electrones de estos semiconductores tipo Nposeen una anda de conducción de alto nivel de energía vacía y una banda de conducción de bajo nivel de energía llena (o principalmente llena). Cuando se aplica el voltaje umbral, la energía que se imparte es suficiente para hacer pasar los electrones a la banda de alto nivel de energía y baja movilidad y la corriente disminuye. Finalmente, a medida que el voltaje sigue aumentando, los electrones...