Che cos'è un transistor a valanga?
Il transistor a valanga a giunzione bipolare, o semplicemente il transistor a valanga, è progettato per funzionare nella regione di un sistema di trasmissione radio noto come la regione di rottura valanga. Questa particolare regione ha le caratteristiche della rottura delle valanghe, il che significa che la ionizzazione da impatto si verifica a coppie di buchi di elettroni e si verifica un certo flusso elettrico nel sistema. Il suo campo elettrico che si trova nella zona di esaurimento di un diodo può essere elevato e gli elettroni che entrano in questa zona accelerano a velocità enormi. Gli elettroni accelerati possono scontrarsi con altri atomi, facendo esplodere elettroni dai legami con altri atomi per creare più coppie di buchi di elettroni e, di conseguenza, più corrente. Questo effetto è simile al fenomeno naturale di una valanga ed è la ragione dietro il nome di "transistor da valanga".
Questo tipo di transistor può essere attivato e funzionare in diverse modalità, tra cui la rottura delle valanghe e le rotture della modalità corrente. Può usare diverse modalità di generazione come pulsata veloce, ottica ed elettrica, tra gli altri. Un transistor a valanga può anche funzionare a frequenze radio diverse, comprese tra 0,5 e 3,0 gigahertz (GHz) con un amplificatore di potenza a tre terminali che è lineare. L'amplificatore di potenza guadagna energia attraverso la moltiplicazione delle valanghe, con il collettore dell'amplificatore che utilizza il tempo di transito. Sebbene la gamma sia molto più piccola, l'amplificatore è in grado di trasmettere frequenze fino a 10 GHz.
Il modello di transistor a valanga è spesso visto in un tipo di sistema di trasmissione radio a spettro diffuso. I componenti discreti dei segnali di frequenza rientrano nei livelli di rumore e non possono essere individuati dalle apparecchiature di ricezione radio standard. I segnali utilizzati per le comunicazioni sono spesso stretti e non coprono uno spettro molto ampio. Un transistor a valanga espande questo spettro, aprendo la disponibilità di segnali di comunicazione tra 10 e 100 volte la disponibilità standard. L'energia, tuttavia, di questi segnali è significativamente inferiore ai livelli di rumore, in particolare quelli dei segnali di comunicazione standard disponibili.
Questa bassa energia emessa dai segnali a transistor a valanga è vantaggiosa perché non interferisce con altri segnali o operazioni di componenti elettronici. Oltre a questo tipo di approccio, vengono utilizzate modulazioni di sequenza codificata per rendere i collegamenti dei segnali di comunicazione non interferenti con altri segnali. Le modulazioni possono anche essere regolate, manipolate e attivate o disattivate. L'attivazione della modalità valanga di questo transistor consente di far funzionare un interruttore in materiale semiconduttore, che è alimentato da linee di ritardo o altre fonti di alimentazione di breve durata.