صمامات “IMPATT” والنفق الثنائية

2013 تبسيط علم الإلكترونيات

ستان جيبيليسكو

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الفيزياء

إنّ اللفظةَ الأوائلية IMPATT (والتي تُلفظ "إم بات") آتيةٌ من الكلمات "Impact Avalanche Transit Time" ومعناها "زمن عبور انهيار الصدمة"، وهي تصف أثراً كهربائياً يشبه المقاومة السالبة. فديود IMPATT هو جهاز هزّاز ذو موجات مِكروية يشبه صمام غَنّ الثنائي، باستثناء أنه مصنوعٌ من السيليكون عوضاً عن أرسنيد الغاليوم.

يستطيع صمام IMPATT الثنائي أن يعمل كمضخِّم لجهاز نقل وإرسال للموجات المِكروية يستخدم صمام غَنّ الثنائي كهزّاز. وينتج صمام IMPATT الثنائي كهزّاز نفسَ قدرة الخرج تقريباً التي ينتجها صمام غَنّ الثنائي، عند التردّدات المتشابهة.

صمامات النفق الثنائية

هناك نمطٌ آخر من الصمامت الثنائية يستطيع أن يهتزّ وفق تردّدات ذات موجات مِكروية، تمَّ إعطاؤه الاسمَ المثيرَ للانتباه صمام النفق الثنائي (Tunnel Diodes). وبعض المهندسين يطلقون عليه اسم صمام إساكي الثنائي (Esaki).

هذا الصمام الثنائي لا ينتج إلاّ مقداراً ضئيلاً للغاية من خرج قدرة التردّدات الراديوية، لكنه مع ذلك كافٍ لجعل الجهاز يقوم بدور الهزّاز المحلي في مُستقبِلٍ راديوي ذي موجات مِكروية. تعمل صمامات النفق الثنائية – خاصةً تلك المصنوعة من أرسنيد الغاليوم – بشكل جيّد كمضخِّماتٍ في المُستقبِلات ذات الموجات المِكروية لأنها تولِّد مقداراً بالحدّ الأدنى من الضجيج.

وعند التردّدات فائقة العلو والتردّدات ذات الموجات المِكروية، يبذل المهندسون دائماً كلَّ ما في وسعهم من أجل إبقاء ضجيج الدارة المتولِّد داخلياً بالحدّ الأدنى.