Was ist ein Lawinentransistor?
Der Bipolar-Junction-Lawinentransistor oder einfach der Lawinentransistor ist so ausgelegt, dass er im Bereich eines Funkübertragungssystems arbeitet, das als Lawinendurchbruchbereich bekannt ist. Dieser spezielle Bereich weist die Eigenschaften eines Lawinendurchbruchs auf, was bedeutet, dass eine Stoßionisation an Paaren von Elektronenlöchern auftritt und ein gewisser elektrischer Fluss in dem System auftritt. Sein elektrisches Feld, das sich in der Verarmungszone einer Diode befindet, kann hoch sein, und die Elektronen, die in diese Zone eintreten, beschleunigen sich mit enormen Geschwindigkeiten. Die beschleunigten Elektronen können in andere Atome kollidieren und Elektronen aus Bindungen mit anderen Atomen stoßen, um mehr Paare von Elektronenlöchern und folglich mehr Strom zu erzeugen. Dieser Effekt ähnelt dem natürlichen Phänomen einer Lawine und ist der Grund für den Namen "Lawinentransistor".
Dieser Transistortyp kann in verschiedenen Modi ausgelöst und betrieben werden, einschließlich Lawinendurchschlag sowie Stromdurchschlag. Es können verschiedene Arten der Erzeugung verwendet werden, unter anderem schnell gepulste, optische und elektrische. Ein Lawinentransistor kann auch mit variierenden Funkfrequenzen zwischen 0,5 und 3,0 Gigahertz (GHz) mit einem linearen Leistungsverstärker mit drei Anschlüssen arbeiten. Der Leistungsverstärker gewinnt Leistung durch Lawinenvervielfachung, wobei der Kollektor des Verstärkers die Laufzeit verwendet. Obwohl der Bereich viel kleiner ist, kann der Verstärker Frequenzen bis zu 10 GHz übertragen.
Das Lawinentransistormodell wird häufig in einer Art Funkübertragungssystem gesehen, das ein gespreiztes Spektrum aufweist. Diskrete Komponenten von Frequenzsignalen fallen unter Rauschpegel und können von Standard-Funkempfangsgeräten nicht erkannt werden. Die für die Kommunikation verwendeten Signale sind oft eng und decken kein sehr breites Spektrum ab. Ein Lawinentransistor erweitert dieses Spektrum und eröffnet die Verfügbarkeit von Kommunikationssignalen zwischen dem 10- und 100-fachen der Standardverfügbarkeit. Die Energie dieser Signale ist jedoch erheblich geringer als der Rauschpegel, insbesondere der verfügbaren Standardkommunikationssignale.
Diese niedrige Energie, die Lawinentransistorsignale aussenden, ist vorteilhaft, da sie andere Signale oder Vorgänge elektronischer Komponenten nicht stört. Zusätzlich zu dieser Art von Ansatz werden Modulationen der codierten Sequenz verwendet, um Verbindungen von Kommunikationssignalen herzustellen, die andere Signale nicht stören. Die Modulationen können auch eingestellt, manipuliert und ein- oder ausgeschaltet werden. Durch Einschalten des Avalanche-Modus dieses Transistors kann ein Schalter aus Halbleitermaterial betätigt werden, der über Verzögerungsleitungen oder andere Stromquellen mit kurzer Dauer versorgt wird.