Qu'est-ce qu'un transistor à avalanche?

Le transistor à avalanche à jonction bipolaire, ou simplement le transistor à avalanche, est conçu pour fonctionner dans la région d'un système de transmission radio connu sous le nom de région de rupture d'avalanche. Cette région particulière présente les caractéristiques de rupture en avalanche, ce qui signifie qu'une ionisation par impact se produit au niveau de paires de trous d'électrons et qu'un flux électrique se produit dans le système. Son champ électrique situé dans la zone d'appauvrissement d'une diode peut être élevé et les électrons qui pénètrent dans cette zone accélèrent à des vitesses extraordinaires. Les électrons accélérés peuvent entrer en collision avec d'autres atomes, ce qui élimine les électrons des liaisons avec d'autres atomes pour créer plus de paires de trous d'électrons et, par conséquent, plus de courant. Cet effet s'apparente au phénomène naturel d'avalanche et explique le nom "transistor à avalanche".

Ce type de transistor peut être déclenché et fonctionner sous différents modes, notamment la rupture par avalanche et la rupture en mode courant. Il peut utiliser différents modes de génération tels que l'impulsion rapide, optique et électrique, entre autres. Un transistor à avalanche peut également fonctionner à différentes fréquences radio, comprises entre 0,5 et 3,0 gigahertz (GHz), avec un amplificateur de puissance à trois bornes linéaire. L'amplificateur de puissance gagne de l'énergie via la multiplication des avalanches, le collecteur de l'amplificateur utilisant le temps de transit. Bien que la plage soit beaucoup plus petite, l'amplificateur est capable d'émettre des fréquences allant jusqu'à 10 GHz.

Le modèle de transistor à avalanche est souvent utilisé dans un type de système de transmission radio à spectre étalé. Les composants discrets des signaux de fréquence se situent sous les niveaux de bruit et ne peuvent pas être détectés par un équipement de réception radio standard. Les signaux utilisés pour les communications sont souvent étroits et ne couvrent pas un très large spectre. Un transistor à avalanche élargit ce spectre en ouvrant la disponibilité des signaux de communication entre 10 et 100 fois la disponibilité standard. Toutefois, l’énergie de ces signaux est nettement inférieure aux niveaux de bruit, en particulier à ceux des signaux de communication standard disponibles.

Cette faible énergie émise par les signaux de transistors à avalanche est avantageuse car elle n’interfère pas avec les autres signaux ou le fonctionnement des composants électroniques. En plus de ce type d’approche, des modulations de séquence codée sont utilisées pour établir des liaisons de signaux de communication qui ne perturbent pas les autres signaux. Les modulations peuvent également être ajustées, manipulées et activées ou désactivées. L'activation du mode avalanche de ce transistor lui permet d'actionner un commutateur en matériau semi-conducteur, qui est alimenté par des lignes à retard ou d'autres sources d'alimentation de courte durée.