Tunelowe diody ???



Masz problem? Zapytaj na forum elektroda.pl z bramką pl.misc.elektronika!

Poprzedni Następny
Wiadomoœć
spis treści
From: "Daniel Onyszczuk" <crylomag_at_nospam_home.pl>
Subject: Tunelowe diody ???
Date: 2 Jul 1998 08:51:31 GMT


Witam wszystkich !

Może ktoś wie, gdzie mogę kupić te elementy ?
W żadnym sklepie i w żadnej firmie wysyłkowej tego nigdy nie widziałem.
W katalogach są wzmianki na temat diod tunelowych, ale brakuje producentów.
Może nie każdy wie, ale są to bardzo ciekawe elementy, którymi próbowano
zastąpić tranzystory
(z tego co wiem ze względu na ich szybkość).

Bardzo proszę o pomoc !

Poprzedni Następny
Wiadomoœć
spis treści
From: ladzk_at_nospam_ite.waw.pl (Dariusz K. Ladziak)
Subject: Re: Tunelowe diody ???
Date: Thu, 02 Jul 1998 13:33:09 GMT


On 2 Jul 1998 08:51:31 GMT, "Daniel Onyszczuk" <crylomag_at_nospam_home.pl>
wrote:

Witam wszystkich !

Może ktoś wie, gdzie mogę kupić te elementy ?
W żadnym sklepie i w żadnej firmie wysyłkowej tego nigdy nie widziałem.
W katalogach są wzmianki na temat diod tunelowych, ale brakuje producentów.
Może nie każdy wie, ale są to bardzo ciekawe elementy, którymi próbowano
zastąpić tranzystory
(z tego co wiem ze względu na ich szybkość).

W kraju nikt nie robi - moge to napisac z calkowita pewnoscia, gdyby
ktos robil to bym wiedzial - zapewne mialbym w tym swoj udzial...
Na swiecie tez niewiele sie tego robi - diody tunelowe nie sa ostatnio
modne. Na czestotliwosciach uzywanych w sprzecie powszechnego uzytku
(gdzies tak do 10 GHz) obecna technologia tranzystorow pozwala zrobic
generatory i wzmacniacze o porownywalnych parametrach sygnalowych zas
o znacznie niejszym zuzyciu energii - lub tez, przy porownywalnym
zuzyciu, o znacznie wiekszym poziomie zugnalu wyjsciowego. W ogole
dioda tunelowa jako element dwukoncowkowy (jednoparobiegunnik) nadaje
sie na dobra sprawe tylko do ukladow generacyjnych - ale daje slaby
sygnal wyjsciowy, generatory tranzystorowe (tak polowe jak i
bipolarne) daja znacznie mocniejszy sygnal. Z kolei na
czestotliwossciach na ktorych tranzystory zaczynaja miec klopoty,
znacznie korzystniej jest uzyc diode Gunna, LSA czy jakas lawinowa -
sprawnosci co prawda tez marne ale sygnal przynajmniej wiekszy.
Jako wzmacniacz - czy masz koncepcje budowy wzmacniacza z wejsciem i
wyjsciem na tym samym zacisku? Nie masz? No widzisz, proste to nie
jest! Osobiscie moglbym pare rozwiazan zaproponowac ale kazdorazowo sa
one klopotliwe - albo waskopasmowe, albo male wzmocnieie, albo dosyc
wrazliwe i niestabilne - same klopoty. I dlatego raczej nikt w to sie
bawic nie chce.
A czestotliwosci o ktorych mowie sa takie ze elementow na nie w zadnym
sklepie i zadnym popularnym katalogu nie znajdziesz - to jest osobna
kasta elektronikow, bardzo czesto zupelnie osobne firmy obwodami malej
czestotliwosci (no, niech na potrzeby zwyklych ludzi bedzie, nazwe to
inaczej - obwodami czestotliwosci modulacyjnych) sie nie zajmujacymi.
Wiec nie dziw sie ze nie mozesz znalezc - nie tu szukasz gdzie trzeba,
producenci sie zbytnio nie chwala (katalogi dostepne glownie
zainteresowanym - swiat jest maly, a swiatek mikrofalowy jeszcze
mniejszy...). No i zwykle wchodzi to w zakres zainteresowan panow w
eleganckich zielonych ubrankach - a ty bys chcial w sklepie kupic...

Darek

Poprzedni Następny
Wiadomoœć
spis treści
From: "Daniel Onyszczuk" <crylomag_at_nospam_home.pl>
Subject: Re: Tunelowe diody ???
Date: Fri, 3 Jul 1998 20:19:02 +0200


Wielkie dzięki za obszerną odpowiedź.

Na wstępie może powiem, że jestem po informatyce (zaraz po absolutorium) i z
tego względu
znam się przede wszystkim na elektronice cyfrowej.
Dlatego zainteresowały mnie wymienione przez Ciebie diody (Gunna i inne).
Kiedyś nawet jedną z nich kupiłem.
Tylko problem w tym, że nie mam dostatecznych materiałów na temat tych diod
(chodzi mi głównie o charakterystykę i właściwości). Mógłbyś mi przysłać
jakiś opis ?

A jeśli chodzi o diody tunelowe, to wogóle mnie interesuje zastosowanie tych
diod jako wzmacniaczy.
Zastosowanie, które wymyśliłem i potwierdziłem w symulacjach komputerowych,
to użycie ich jako elementy
aktywne w bramkach logicznych. W moim rozwiązaniu obwód, w którym znalazłyby
się te diody nie wymagał bardzo dokładnego strojenia (co było głownym
problemem zastosowania tych diod w układach cyfrowych; to powodowało
niestabilność bramek, lub obwodów). Bramki zbudowane przeze mnie w
symulatorze charakteryzują się stabilnością (wszystkie parametry obwodu mają
dość dużą tolerancję), są synchroniczne (dzięki czemu można byłoby budować
komputery z "superpipelineing'iem", tzn. w jeden chip procesora mógłby
zachowywać się
jak wiele równolegle pracujących procesorów) i każda bramkach zasilana jest
przez kilka zmiennych napięć (o dwóch poziomach; nie pamiętam w tej chwili
ile, bo już dość dawno tym się zajmowałem). Bramki te nie zawierają wogóle
tranzystorów, tylko zwykłe diody, rezystory i bardzo małe kondensatory
(porównywalne z pojemnościami pasożytniczymi diod tunelowych).

Niezależnie od tego, czy układy cyfrowe budowane na bazie moich bramek
byłyby szybsze od współczesnych czy nie (lub np. bradziej energooszczędne
itp.) jest to ciekawe i chciałbym to sprawdzić w praktyce (bo w symulacjach
łatwo o pominięcie ważnych cech, które mogłyby spowodować, że w praktyce by
to nie działało).
Poza tym to mógłby być dobry temat na pracę doktorską.

Daniel

Dariusz K. Ladziak napisał(a) w wiadomości:
<359b8891.22502607_at_nospam_news.nask.pl>...
On 2 Jul 1998 08:51:31 GMT, "Daniel Onyszczuk" <crylomag_at_nospam_home.pl>
wrote:

Witam wszystkich !

Może ktoś wie, gdzie mogę kupić te elementy ?
W żadnym sklepie i w żadnej firmie wysyłkowej tego nigdy nie widziałem.
W katalogach są wzmianki na temat diod tunelowych, ale brakuje
producentów.
Może nie każdy wie, ale są to bardzo ciekawe elementy, którymi próbowano
zastąpić tranzystory
(z tego co wiem ze względu na ich szybkość).

W kraju nikt nie robi - moge to napisac z calkowita pewnoscia, gdyby
ktos robil to bym wiedzial - zapewne mialbym w tym swoj udzial...
Na swiecie tez niewiele sie tego robi - diody tunelowe nie sa ostatnio
modne. Na czestotliwosciach uzywanych w sprzecie powszechnego uzytku
(gdzies tak do 10 GHz) obecna technologia tranzystorow pozwala zrobic
generatory i wzmacniacze o porownywalnych parametrach sygnalowych zas
o znacznie niejszym zuzyciu energii - lub tez, przy porownywalnym
zuzyciu, o znacznie wiekszym poziomie zugnalu wyjsciowego. W ogole
dioda tunelowa jako element dwukoncowkowy (jednoparobiegunnik) nadaje
sie na dobra sprawe tylko do ukladow generacyjnych - ale daje slaby
sygnal wyjsciowy, generatory tranzystorowe (tak polowe jak i
bipolarne) daja znacznie mocniejszy sygnal. Z kolei na
czestotliwossciach na ktorych tranzystory zaczynaja miec klopoty,
znacznie korzystniej jest uzyc diode Gunna, LSA czy jakas lawinowa -
sprawnosci co prawda tez marne ale sygnal przynajmniej wiekszy.
Jako wzmacniacz - czy masz koncepcje budowy wzmacniacza z wejsciem i
wyjsciem na tym samym zacisku? Nie masz? No widzisz, proste to nie
jest! Osobiscie moglbym pare rozwiazan zaproponowac ale kazdorazowo sa
one klopotliwe - albo waskopasmowe, albo male wzmocnieie, albo dosyc
wrazliwe i niestabilne - same klopoty. I dlatego raczej nikt w to sie
bawic nie chce.
A czestotliwosci o ktorych mowie sa takie ze elementow na nie w zadnym
sklepie i zadnym popularnym katalogu nie znajdziesz - to jest osobna
kasta elektronikow, bardzo czesto zupelnie osobne firmy obwodami malej
czestotliwosci (no, niech na potrzeby zwyklych ludzi bedzie, nazwe to
inaczej - obwodami czestotliwosci modulacyjnych) sie nie zajmujacymi.
Wiec nie dziw sie ze nie mozesz znalezc - nie tu szukasz gdzie trzeba,
producenci sie zbytnio nie chwala (katalogi dostepne glownie
zainteresowanym - swiat jest maly, a swiatek mikrofalowy jeszcze
mniejszy...). No i zwykle wchodzi to w zakres zainteresowan panow w
eleganckich zielonych ubrankach - a ty bys chcial w sklepie kupic...

Darek



Poprzedni Następny
Wiadomoœć
spis treści
From: ladzk_at_nospam_ite.waw.pl (Dariusz K. Ladziak)
Subject: Re: Tunelowe diody ???
Date: Mon, 06 Jul 1998 09:35:30 GMT


On Fri, 3 Jul 1998 20:19:02 +0200, "Daniel Onyszczuk"
<crylomag_at_nospam_home.pl> wrote:

Wielkie dzięki za obszerną odpowiedź.

Na wstępie może powiem, że jestem po informatyce (zaraz po absolutorium) i z
tego względu
znam się przede wszystkim na elektronice cyfrowej.
Dlatego zainteresowały mnie wymienione przez Ciebie diody (Gunna i inne).
Kiedyś nawet jedną z nich kupiłem.
Tylko problem w tym, że nie mam dostatecznych materiałów na temat tych diod
(chodzi mi głównie o charakterystykę i właściwości). Mógłbyś mi przysłać
jakiś opis ?

Masz pecha - wielu ludzi sie nacielo kupujac na bazarze "diode gunna".
To sa elementy robione do konkretnego zastosowania - dioda Gunna jest
w stanie efektywnie generowac tylko w waskim zakresie czestotliwosci
jednoznacznie okreslonym trojwymiarowa geometria zlacza. Tak wiec
najpierw trzeba wiedziec na jaki zakres zaprojektowana zostala dioda -
i to nie wystarczy wiedza ze np. na pasmo X, przecietna dioda na to
pasmo ma zakres generacji rzedu kilkuset MHz zaledwie (pasmo X to ok.
10GHz). Cos o tym wiem bo czesc diod Gunna stosowanych w radarach
policyjnych wyszla spod mojej reki...

A jeśli chodzi o diody tunelowe, to wogóle mnie interesuje zastosowanie tych
diod jako wzmacniaczy.
Zastosowanie, które wymyśliłem i potwierdziłem w symulacjach komputerowych,
to użycie ich jako elementy
aktywne w bramkach logicznych. W moim rozwiązaniu obwód, w którym znalazłyby
się te diody nie wymagał bardzo dokładnego strojenia (co było głownym
problemem zastosowania tych diod w układach cyfrowych; to powodowało
niestabilność bramek, lub obwodów).

Znaczy jakie odchylki elementow zalozyles? 10%? To klapa! Musisz
zalozyc min. 30% bledu na kazdym z istotnych parametrow - dopiero
wtedy uklad zaczyna byc w miare wiarygodny jako propozycja do
scalenia.
Bramki zbudowane przeze mnie w
symulatorze charakteryzują się stabilnością (wszystkie parametry obwodu mają
dość dużą tolerancję), są synchroniczne (dzięki czemu można byłoby budować
komputery z "superpipelineing'iem", tzn. w jeden chip procesora mógłby
zachowywać się
jak wiele równolegle pracujących procesorów) i każda bramkach zasilana jest
przez kilka zmiennych napięć (o dwóch poziomach; nie pamiętam w tej chwili
ile, bo już dość dawno tym się zajmowałem). Bramki te nie zawierają wogóle
tranzystorów, tylko zwykłe diody, rezystory i bardzo małe kondensatory
(porównywalne z pojemnościami pasożytniczymi diod tunelowych).

Wszystko pieknie. Tylko znane mi technologie wytwarzania diod
tunelowych przewiduja INDYWIDUALNE dotrawianie zlacza w kazdej diodzie
z jednoczesna obserwacja jej charakterystyki pradowo - napieciowej
(wystapienie doliny na przebiegu U-I. Jak chcesz to zrealizowac w
układzie scalonym? Szczegolnie zas - jak chcesz zrobic uklad z germanu
(krzemowe diody tunelowe nie maja zadnych sensownych parametrow).
Bramki zawieraja "jedynie" rezystory i kondensatory? Toz to najdrozsze
z mozliwych do realizacji elementy w ukladzie scalonym, nie
przypadkiem uklady logiczne robi sie z samych tranzystorow - tam gdzie
mozna zrealizowac 1pF pojemnosci wejdzie KILKADZIESIAT tranzystorow
MOS. W miejsce rezystora 100 kOhm zrealizowanego jako TRANZYSTOR
POLOWY wejdzie kilkanascie tranzystorow polowych przelaczajacych. W
miejsce opornika dyfuzyjnego - kilkadziesiat zazwyczaj. Wiem co pisze
jako ze od paru lat takowe uklady scalone projektuje.

Niezależnie od tego, czy układy cyfrowe budowane na bazie moich bramek
byłyby szybsze od współczesnych czy nie (lub np. bradziej energooszczędne
itp.) jest to ciekawe i chciałbym to sprawdzić w praktyce (bo w symulacjach
łatwo o pominięcie ważnych cech, które mogłyby spowodować, że w praktyce by
to nie działało).
Poza tym to mógłby być dobry temat na pracę doktorską.

Baaardzo teoretyczna. Jak napisalem nie widze w obecnym stanie
technologii szans na scalenie takiej bramki - a nie chcesz chyba
proponowac powrotu do standardow typu LOGISTER? Zreszta bez scalenia
dalsze zwiekszanie predkosci wspolczesnych ukladow cyfrowych nie jest
mozliwe - dlaczego wspolczesne procesory kotluja po kilkaset MHz
wewnatrz i raczej setki na zewnetrznych szynach nie przekraczaja? Ano
dlatego ze w poprzek chipu pentiuma jest raptem centymetr odleglosci,
nastepna zas kosc jest nie blizej jak piec centymetrow (ze trzy
centymetry sa do samego skraju obudowy procesora). I te rozmiary
geometryczne okreslaja czasy propagacji sygnalu uniemozliwiajac tym
samym przeslanie sygnalow szybszych.
Zastosowanie diod tunelowych nie da zmniejszenia poboru energii -
typowy inwerter CMOS pobiera prad tylko w chwili zmiany stanu. Układ z
dioda tunelowa musi pobierac prad rzedu mikroamperow w stanie
ustalonym (a inwerter w takim stanie bierze pikoampery). Ziarnko do
ziarnka... z pikoamperow w skali procesora zrobia sie miliampery, z
mikroamperow - kiloampery?
Zastosowanie diod tunelowych daloby moze zwiekszenie czestotliwosci
pracy. Do jakiej? 10 GHz? To tylko malo skomplikowane uklady
peryferyjne - moze ultraszybkie przetworniki analogowo - cyfrowe czy
rejestry przesuwne dla transmisji szeregowej, choc nie wyobrazam sobie
lacza szeregowego (poza optycznym) pracujacego na takich
czestotliwosciach - poczytaj cos o prowadnicach falowych to moze
domyslisz sie czemu. Tak wiec - na poczatek zaproponuj pole
potencjalnych zastosowan - kilka ci juz raczej wykluczylem.

Darek

Poprzedni Następny
Wiadomoœć
spis treści
From: ladzk_at_nospam_ite.waw.pl (Dariusz K. Ladziak)
Subject: Re: Tunelowe diody ???
Date: Mon, 06 Jul 1998 09:46:13 GMT


On Fri, 3 Jul 1998 20:19:02 +0200, "Daniel Onyszczuk"
<crylomag_at_nospam_home.pl> wrote:

Jeszcze na dodatek - poszukaj i przejrzyj pozycje:
Mikrofalowe przyrzady polprzewodnikowe, Jerzy Klamka, WNT Warszawa
1982 (moze i pozniej wychodzilo, nie wiem, nie chce mi sie do prof.
Klamki biegac i pytac). Znajdziesz tam elementarz wszystkich
przyrzadow ktore cie interesuja.

Darek