TEKNIK ELEKTRO

TUNNEL DIODES

[HOME]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

1.Tujuan [kembali]

untuk mengetahui kemampuan sirkuit untuk sangat menguatkan sinyal yang berlawanan pada dua input

2.Komponen [kembali]

Op-Amp

op-amp merupakan suatu jenis penguat elektronika dengan sambatan arus searah yang memiliki bati (faktor penguatan ) sangat besar dengan dua masukan dan satu keluaran

RESISTOR

Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus . Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum ohm
GROUND

Grounding atau Pentanahan adalah sistem pentanahan yang terpasang pada suatu instalasi listrik yang bekerja untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus dari sambaran petir ke bumi

3.DASAR TEORI <KEMBALI>

salah satu fitur yang lebih penting dari koneksi rangkaian diferensial, seperti yang disediakan dalam op-amp, adalah kemampuan sirkuit untuk sangat menguatkan sinyal yang berlawanan pada dua input, sementara hanya sedikit memperkuat sinyal yang biasa untuk kedua input. Sebuah op-amp menyediakan komponen output yang disebabkan oleh amplifikasi perbedaan dari sinyal yang diterapkan pada input plus dan minus dan komponen karena sinyal umum untuk kedua input. Karena amplifikasi dari sinyal input yang berlawanan adalah jauh lebih besar daripada sinyal input umum, sirkuit menyediakan metode yang sama penolakan seperti yang dijelaskan oleh nilai numerik yang disebut penolakan mode umum rasio (CMRR).

Input Diferensial

Ketika input terpisah diterapkan pada op-amp, sinyal perbedaan yang dihasilkan adalah perbedaan antara kedua input.

Vd =Vi1 - Vi2

Input umum

Ketika kedua sinyal input adalah sama, elemen sinyal yang sama disebabkan oleh dua input dapat didefinisikan sebagai rata-rata jumlah dari dua sinyal.

Vc =1/2(Vi1 +Vi2)

· Tegangan Output

Karena setiap sinyal yang diterapkan pada op-amp pada umumnya memiliki fase-in dan out-of-fase komponen, output yang dihasilkan dapat dinyatakan sebagai:

Vo = AdVd + AcVc

di mana :

Vd : perbedaan tegangan yang diberikan oleh Persamaan (Vd =Vi1 - Vi2)

Vc : tegangan umum yang diberikan oleh Persamaan Vc =1/2(Vi1 +Vi2)

Ad : gain diferensial dari penguat

Ac : gain mode umum dari amplifier

3.Dasar Teori [kembali]

Dioda terowongan pertama kali diperkenalkan oleh Leo Esaki pada tahun 1958. Karakteristiknya, ditunjukkan pada Gambar. 20.13, berbeda dari dioda yang dibahas sejauh ini karena memiliki negativeresistance wilayah. Di wilayah ini, peningkatan tegangan terminal menghasilkan pengurangandalam arus dioda. Dioda terowongan dibuat dengan mendoping bahan semikonduktor yang akan membentuk persimpangan p-n pada tingkat seratus hingga beberapa ribu kali lipat dari tipikal dioda semikonduktor. Ini akan menghasilkan daerah penipisan yang sangat berkurang, dari urutan besarnya 10 6 cm, atau biasanya sekitar 100000 lebar wilayah ini untuk dioda semikonduktor yang khas. Ini adalah daerah penipisan yang tipis yang bisa dilakukan banyak operator "Terowongan" melalui, alih-alih upaya untuk mengatasinya, pada potensi bias maju rendah itu menyumbang puncak pada kurva Gambar. 20.13. Untuk tujuan perbandingan, tipikal

karakteristik dioda semikonduktor telah ditumpangkan pada karakteristik terowongan-dioda dari Gambar. 20.13. Daerah penipisan yang berkurang ini mengakibatkan pembawa “meninju” dengan kecepatan yang jauh melebihi yang tersedia dengan dioda konvensional. Dioda terowongan karena itu bisa digunakan dalam aplikasi kecepatan tinggi seperti di komputer, di mana waktu switching dalam urutan nanoseconds atau picoseconds diinginkan. Anda akan mengingat dari Bagian 1.14 bahwa peningkatan level doping akan turun potensi Zener. Perhatikan efek tingkat doping yang sangat tinggi pada wilayah ini pada Gambar. 20.13. Bahan semikonduktor paling sering digunakan dalam pembuatan terowongan dioda adalah germanium dan gallium arsenide. Rasio IP / IV sangat penting untuk aplikasi komputer. Untuk germanium, biasanya 10 1, sedangkan untuk gallium arsenide, lebih dekat ke 20 1. Arus puncak, IP, dari dioda terowongan dapat bervariasi dari beberapa mikroampere hingga beberapa seratus ampere. Tegangan puncak, bagaimanapun, terbatas pada sekitar 600 mV. Untuk alasan ini, VOM sederhana dengan potensi baterai dc internal 1,5 V dapat sangat kerusakan dioda terowongan jika diterapkan secara tidak benar. Sirkuit setara dioda terowongan di wilayah resistan negatif disediakan pada Gambar. 20.14, dengan simbol yang paling sering digunakan untuk dioda terowongan. Nilai untuk setiap parameter adalah untuk dioda terowongan 1N2939 yang spesifikasinya muncul pada Tabel 20.1. LS induktor terutama disebabkan oleh terminal lead. RS resistor adalah karena sadapan, kontak ohmik pada sambungan sadapan-semikonduktor, dan semikonduktor bahan sendiri. Kapasitansi C adalah kapasitansi difusi persimpangan, dan R adalah hambatan negatif dari wilayah tersebut. Perlawanan negatif ditemukan aplikasi dalam osilator untuk dijelaskan nanti.

Meskipun penggunaan dioda terowongan dalam sistem frekuensi tinggi saat ini telah terhenti secara dramatis oleh teknik manufaktur yang menyarankan alternatif untuk terowongan dioda, kesederhanaannya, linieritas, pengurasan daya rendah, dan keandalan memastikan kelanjutannya hidup dan aplikasi. Konstruksi dasar dioda terowongan desain muka muncul pada Gambar. 20.16 dengan foto persimpangan yang sebenarnya.

Pada Gbr. 20.17, tegangan suplai yang dipilih dan tahanan beban telah menentukan beban garis yang memotong karakteristik dioda terowongan pada tiga titik. Ingat itu jalur pemuatan ditentukan semata-mata oleh jaringan dan karakteristik oleh perangkat. Persimpangan pada a dan b disebut sebagai titik operasi yang stabil, karena karakteristik resistensi positif. Yaitu, pada kedua titik operasi ini, sedikit

gangguan pada jaringan tidak akan mengatur jaringan menjadi osilasi atau berakibat signifikanmengubah lokasi titik-Q. Misalnya, jika operasi yang didefinisikan

Dioda terowongan juga dapat digunakan untuk menghasilkan tegangan sinusoidal hanya dengan menggunakan catu daya dc dan beberapa elemen pasif. Pada Gbr. 20.19a, penutupan sakelar akan menghasilkan tegangan sinusoidal yang akan menurun amplitudo seiring waktu. Bergantung kepada elemen-elemen yang digunakan, periode waktu dapat dari satu hampir seketika ke satu diukur dalam hitungan menit menggunakan nilai parameter khas. Redaman osilasi ini Output dengan waktu adalah karena karakteristik disipatif elemen resistif. Dengan menempatkan dioda terowongan secara seri dengan rangkaian tangki seperti ditunjukkan pada Gambar. 20.19c, the resistensi negatif dari dioda terowongan akan mengimbangi karakteristik resistif dari sirkuit tangki, menghasilkan respons yang tidak terlihat yang muncul pada gambar yang sama

desain harus terus menghasilkan garis beban yang akan memotong karakteristik saja di wilayah resistensi negatif. Dalam cahaya lain, generator sinusoidal dari Gambar. 20.19 hanyalah perpanjangan dari osilator pulsa pada Gambar 20.18, dengan tambahan kapasitor untuk memungkinkan pertukaran energi antara induktor dan kapasitor selama berbagai fase siklus yang digambarkan pada Gambar. 20.18b.

4.Prinsip Kerja [kembali]

Penguat Diferensial memiliki fitur yang unik, memperkuat perbedaan tegangan antara dua sinyal input tidak seperti Single-Ended yang memperkuat Sinyal Input Tunggal. Prinsipnya menghilangkan Noise (Common-Mode Fluctuating Voltage). Dikonfigurasi untuk beroperasi sebagai penguat Single-Ended dengan membumikan salah satu input.

Penguat Diferensial Terintegrasi, Arsitektur menyerupai Penguat Operasional Tegangan-Umpan Balik Standar. Keduanya memiliki Input Diferensial, standar keluaran adalah Single-Ended dan Diferensial.

5.GAMBAR SKEMA RANGKAIAN [kembali]