دیود بازیابی معکوس (Step Recovery Diode)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع دیودها (Diode) را در آموزش زیر شرح دادیم :
دیود بازیابی معکوس (Step Recovery Diode) :
دیود بازیابی معکوس (Step Recovery Diode) در واقع همان دیود بازیابی مرحله ای (Step Recovery Diode - SRD) است که در مورد شماره ۳۲ توضیح داده شد. این دو نام معمولا به یک معنا و برای اشاره به یک قطعه واحد استفاده می شوند. ممکن است گاهی با نام دیود ذخیره سازی بار (Charge Storage Diode) یا دیود Snap-off نیز شناخته شود. بنابراین، توضیحات ارائه شده برای مورد شماره ۳۲ به طور کامل برای دیود بازیابی معکوس نیز صادق است.
دیود بازیابی معکوس یک دیود نیمه هادی خاص است که برای تولید پالس های بسیار کوتاه و هارمونیک های فرکانس بالا بهینه شده است. ویژگی بارز آن، بازیابی معکوس (Reverse Recovery) بسیار ناگهانی و سریع است که منجر به تولید یک پالس ولتاژ با زمان خیزش (Rise Time) بسیار کوتاه (در حد پیکوثانیه) می شود. این ویژگی آن را برای ضرب فرکانس (Frequency Multiplication) و تولید پالس های باریک ایده آل می سازد.
ساختار این دیود شبیه دیود PIN است اما با یک توزیع ناخالصی (Doping Profile) خاص که باعث می شود مقدار زیادی بار در بایاس مستقیم در نزدیکی پیوند ذخیره شود. هنگامی که دیود از بایاس مستقیم به بایاس معکوس سوئیچ می شود، این بار ذخیره شده ابتدا اجازه می دهد جریان معکوس نسبتا بزرگی عبور کند و سپس به طور ناگهانی (Snap-off) قطع می شود. این قطع ناگهانی جریان باعث تولید هارمونیک های غنی فرکانس بالا می شود.
مهم ترین کاربرد دیود بازیابی معکوس در ضرب کننده های فرکانس (Frequency Multipliers) است. با اعمال یک سیگنال سینوسی به دیود، پالس های بسیار کوتاه تولید می شود که شامل هارمونیک های قوی از فرکانس اصلی هستند. با فیلتر کردن، می توان هارمونیک مورد نظر (مثلا دهم یا بیستم) را به عنوان خروجی گرفت. این روش برای تولید سیگنال های پایدار در فرکانس های بالا (چندین برابر فرکانس کریستال مرجع) استفاده می شود.
کاربرد دیگر در مولدهای پالس (Pulse Generators) با پهنای پالس بسیار کوتاه است. پالس های تولید شده توسط این دیود (در حد ده ها پیکوثانیه) برای تست مدارات، در مخابرات نوری، و در سیستم های راداری با وضوح بالا استفاده می شوند. همچنین در نمونه بردارهای پهن باند (Broadband Samplers) برای نمونه برداری از سیگنال های فرکانس بالا کاربرد دارد.
پارامترهای مهم دیود بازیابی معکوس عبارتند از: زمان بازیابی معکوس (t_rr)، زمان خیزش (Rise Time) پالس خروجی، ظرفیت خازنی پیوند (C_j)، حداکثر ولتاژ معکوس (V_RRM)، و حداکثر جریان مستقیم (I_F). زمان خیزش می تواند به کمتر از ۵۰ پیکوثانیه برسد که این دیود را برای تولید هارمونیک ها تا محدوده فرکانسی میلی متری (چند ده گیگاهرتز) مناسب می سازد.
در نهایت، دیود بازیابی معکوس یک قطعه کلیدی در تجهیزات RF و مایکروویو برای تولید سیگنال های فرکانس بالا با خلوص طیفی خوب است. با وجود پیشرفت در فناوری های دیجیتال، همچنان در کاربردهای خاص مانند سنتز فرکانس با ضریب بالا و تولید پالس های بسیار کوتاه، گزینه ای بی رقبا محسوب می شود.
