Τι είναι ένα τρανζίστορ χιονοστιβάδας;

Το τρανζίστορ χιονοστιβάδας διπολικής διασταύρωσης, ή απλά το τρανζίστορ χιονοστιβάδας, έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί στην περιοχή ενός συστήματος ραδιομετάδοσης που είναι γνωστό ως περιοχή κατάρρευσης χιονοστιβάδας. Αυτή η συγκεκριμένη περιοχή έχει τα χαρακτηριστικά της διάσπασης χιονοστιβάδας, που σημαίνει ότι ο ιονισμός κρούσης συμβαίνει σε ζεύγη οπών ηλεκτρονίων και κάποια ηλεκτρική ροή εμφανίζεται στο σύστημα. Το ηλεκτρικό του πεδίο που βρίσκεται στη ζώνη εξάντλησης μιας διόδου μπορεί να είναι υψηλό και τα ηλεκτρόνια που εισέρχονται σε αυτή τη ζώνη να επιταχύνονται με τεράστιες ταχύτητες. Τα επιταχυνόμενα ηλεκτρόνια μπορούν να συγκρουστούν σε άλλα άτομα, χτυπώντας ηλεκτρόνια από δεσμούς με άλλα άτομα για να δημιουργήσουν περισσότερα ζεύγη οπών ηλεκτρονίων και, κατά συνέπεια, περισσότερο ρεύμα. Αυτό το φαινόμενο είναι παρόμοιο με το φυσικό φαινόμενο μιας χιονοστιβάδας και είναι ο λόγος πίσω από το όνομα “τρανζίστορ χιονοστιβάδας”.

Αυτός ο τύπος τρανζίστορ μπορεί να ενεργοποιηθεί και να λειτουργήσει σε διαφορετικούς τρόπους λειτουργίας, συμπεριλαμβανομένης της βλάβης από χιονοστιβάδα καθώς και των βλαβών τρέχουσας λειτουργίας. Μπορεί να χρησιμοποιεί διαφορετικούς τρόπους παραγωγής, όπως γρήγορη παλμική, οπτική και ηλεκτρική, μεταξύ άλλων. Ένα τρανζίστορ χιονοστιβάδας μπορεί επίσης να λειτουργεί σε ποικίλες ραδιοσυχνότητες, που κυμαίνονται μεταξύ 0.5 και 3.0 gigahertz (GHz) με έναν ενισχυτή ισχύος τριών τερματικών που είναι γραμμικός. Ο ενισχυτής ισχύος αποκτά ισχύ μέσω πολλαπλασιασμού χιονοστιβάδων, με τον συλλέκτη του ενισχυτή να χρησιμοποιεί το χρόνο διέλευσης. Αν και η εμβέλεια είναι πολύ μικρότερη, ο ενισχυτής είναι ικανός να μεταδίδει συχνότητες έως και 10 GHz.

Το μοντέλο τρανζίστορ χιονοστιβάδας εμφανίζεται συχνά σε έναν τύπο συστήματος ραδιομετάδοσης που είναι διάσπαρτο φάσμα. Τα διακριτά στοιχεία των σημάτων συχνότητας εμπίπτουν σε επίπεδα θορύβου και δεν μπορούν να διακριθούν από τον τυπικό εξοπλισμό ραδιοφωνικής λήψης. Τα σήματα που χρησιμοποιούνται για τις επικοινωνίες είναι συχνά στενά και δεν καλύπτουν πολύ ευρύ φάσμα. Ένα τρανζίστορ χιονοστιβάδας επεκτείνει αυτό το φάσμα, ανοίγοντας τη διαθεσιμότητα των σημάτων επικοινωνίας μεταξύ 10 και 100 φορές την τυπική διαθεσιμότητα. Η ενέργεια, ωστόσο, αυτών των σημάτων είναι σημαντικά χαμηλότερη από τα επίπεδα θορύβου, ειδικά αυτά των διαθέσιμων τυπικών σημάτων επικοινωνίας.

Αυτή η χαμηλή ενέργεια που εκπέμπουν τα σήματα τρανζίστορ χιονοστιβάδας είναι ευεργετική επειδή δεν παρεμβαίνει σε άλλα σήματα ή λειτουργίες ηλεκτρονικών εξαρτημάτων. Εκτός από αυτό το είδος προσέγγισης, χρησιμοποιούνται διαμορφώσεις κωδικοποιημένης ακολουθίας για να καταστήσουν τους συνδέσμους των σημάτων επικοινωνίας που δεν παρεμβάλλονται σε άλλα σήματα. Οι διαμορφώσεις μπορούν επίσης να ρυθμιστούν, να τροποποιηθούν και να ενεργοποιηθούν ή να απενεργοποιηθούν. Η ενεργοποίηση της λειτουργίας χιονοστιβάδας αυτού του τρανζίστορ του επιτρέπει να λειτουργεί έναν διακόπτη από ημιαγωγικό υλικό, ο οποίος τροφοδοτείται από γραμμές καθυστέρησης ή άλλες πηγές ισχύος μικρής διάρκειας.