Sisällysluettelo:
Määritelmä - mitä tunnelidiodi tarkoittaa?
Tunnelidiodi on puolijohdediodi, jolla on negatiivinen vastus, eli virta pienenee jännitteen kasvaessa. Hyödyntämällä kvantmekaanisia vaikutuksia, tunnelidiodi pystyy nopeaan toimintaan ja voi toimia hyvin mikroaaltoradion taajuuskaistalla. Tunnelidiodien ainutlaatuiset ominaisuudet tekevät niistä hyödyllisiä muun muassa oskillaattoreissa ja vahvistimissa.
Tunnelidiodit tunnetaan myös nimellä Esaki-diodit.
Techopedia selittää tunnelidiodin
Tunnelidiodi on kaksinapainen laite, jossa n-tyypin puolijohde toimii katodina ja p-tyypin puolijohde toimii anodina. Se on voimakkaasti seostettu, mikä puolestaan luo kapean tyhjennysvyöhykkeen, kuten Zener-diodi. Tunnelidiodin virta-jänniteominaisuuksilla on vahva epälineaarinen luonne, samoin kuin negatiivisella differentiaalisella vastusalueella.
Tunnelidiodien kaksi erillistä etua ovat pitkäikäisyys ja erittäin suuri nopeus. Tunnelidiodi pystyy pysymään vakaana pidemmän ajan kuin muut puolijohdelaitteet. Se kykenee myös nopeaan toimintaan, ja sitä käytetään hyväksi mikroaaltouuniradiotaajuussovelluksissa. Muita tunnelidiodien käytön etuja ovat pieni virrankulutus, alhainen kohina, yksinkertainen valmistus ja ympäristönsietokyky, mikä tarkoittaa, että ympäristön lämpötila vaikuttaa tunnelidiodiin.
Tunnelidiodien haitoihin sisältyy usein alhainen huippunopeus ja laakso -suhde ja toistettavuus. Toisin kuin muut laitteet, negatiivinen vastusalue sekä huippu-laaksoon suuntautuva virta eivät ole korkeat, mikä vaaditaan useimmiten vastaamaan muiden vastaavien laitteiden mahdollista suorituskykyä. Uusittavuus on myös usein mahdotonta tunnelidiodeilla.
Tunnelidiodeja ei tällä hetkellä käytetä laajalti, koska käytettävissä on muita vaihtoehtoja.
Nopean tunnelointitoimenpiteen takia tunnelidiodia käytetään erittäin korkean taajuuden sovelluksissa, koska signaalin vääristymistä ei ole ja myös siirtoajan vaikutus on vähemmän. Tunnelidiodeja käytetään myös nopeissa kytkimissä tunnelointitoiminnan ominaisuuden vuoksi.
