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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO” ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA EXTENSIÓN MATURÍN

INFORME DE LABORATORIO PRACTICA Nº3 EL OSCILADOR GUNN

Profesor:

Realizado Por:

Ing. Nelson Montero

Miguel Zorrilla.

Materia:

Derwis Parra

Lab. DE Microondas

Jose Cardenas Seccion: Nocturno-D

Maturín, 4 de Abril de 2015.

INTRODUCCION Una fuente gunn consiste de un diodo gunn colocado en una

cavidad

resonante.

Dependiendo

de

la

técnica

de

fabricación, los diodos gunn pueden suministrar desde 1 mW hasta 5 mW de potencia de microonda. La eficiencia de estas fuentes puede variar de 0.2 hasta 20% la mayoría de esta potencia se disipa como calor, por lo tanto, los diodos gunn requieren disipadores de calor para disipar eficientemente el calor

evitando

así

que

se

quemen.

La

señal

de

microonda

generada usualmente tiene una frecuencia de en el rango de 1 a 100 GHz dependiendo del diodo utilizado y de la cavidad resonante asociada. El termino diodo es realmente una mala denominación porque los diodos gunn no son diodos reales. El termino diodo se utiliza porque son dispositivos semiconductores de dos terminales y permite la utilización del término ánodo para el extremo positivo del dispositivo. El nombre gunn viene de efecto gunn, el principio q esta detrás de la operación del dispositivo.

OBJETIVOS Familiarizarnos

con

los

principios

básicos

de

operación de un oscilador gunn así como también determinar las características de voltaje-corriente y voltaje-potencia de un oscilador.

EQUIPOS UTILIZADOS PARA EL LABORATORIO 

Fuente de alimentación del oscilador GUNN



Medidor de potencia



Oscilador gunn



Montaje del termistor



Atenuador fijo 6 dB



Cables de conexión y accesorios



Soportes de guía de onda PROCEDIMIENTO

1- Asegurarnos que todos los medidores de potencia están en la posición OFF

Figura 1. Medidor de Potencia Fuente de

alimentación

2-

Se conectaron los componentes según la figura

Figura 2. Guía de conexión

Equipo montado según la figura 2

3-

Se Realizo los ajustes en la fuente de alimentación del

oscilador gunn 

Voltaje: MIN



Modo: DC



RANGO DEL MEDIDOR 10 V

Se enciendo la fuente de alimentación del oscilador gunn, el medidor de potencia. seleccionamos el rango a 3 mW en el medidor de potencia. Esperamos aproximadamente dos minutos para que el medidor de potencia se estabilice. Utilizamos la perillas

ZERO ADJUST para ajustar la aguja de indicador de

potencia a 0 mW. 4-

Se ajusto el voltaje de alimentación del oscilador gunn

a 8 V 5-

Se

ajusto

adaptación

el

del

cortocircuito

montaje

del

móvil

y

termistor

los

para

tornillos hacer

de

máxima

lectura de potencia en el medidor. 6-

Para

cada

valor

de

voltaje

dado

en

la

tabla

1,

realizamos lo siguiente: a) Se selecciono el RANGO DEL MEDIDOR en 10 V y se ajusto la perilla de VOLTAJE para el voltaje requerido. b) Seleccione el RANGO DEL MEDIDOR 250 mA y se mido la corriente tomada por el oscilador Gunn. c) Se selecciono el RANGO DEL MEDIDOR 10 V en la fuente de alimentación

del

oscilador

Gunn

y

se

mido

la

potencia

absorbida por el termistor Pread. d) Se Multiplico la lectura del medidor de potencia por 4 para obtener la potencia entregada por el oscilador Gunn P0. Esto es

necesario

para

corregir

la

pérdida

de

potencia

en

el

atenuador fijo de 6 dB. e) Utilice la ecuación 1 para calcular la eficiencia h de la fuente

Gunn.

Note

que

esta

ecuación

trabajara

unidades dadas en la tabla: (ver tabla 1) N (%) = (P0 / V x I) x 100 ecu. 1

con

las

Nota: para mantener la precisión, desconecte frecuentemente el cable de fuente alimentación, de la salida de la fuente de alimentación del oscilador gunn y reajuste el control cero del medidor de potencia con la perilla de ajuste de zero.

Voltaje

Corriente

Lectura

del

suministr suministr

medidor

de

ado V V 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10

potencia Pread mW 0 0 0 0 0 0 0 0 0.1 0.001 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.7 2.8 3

ada I mA 0 35 65 90 115 125 135 135 125 120 115 115 105 110 110 100 95 105 90 100 95

Eficienc

Potencia

ia

entregada Po=Pread*4 mW 0 0 0 0 0 0 0 0 0.4 0.04 4.8 5.6 6.4 7.2 8.0 4.8 9.6 10.4 10.8 11.2 12

n % 0 0 0 0 0 0 0 0 0.08 0.0074 0.83 0.89 1.02 1.01 1.04 0.64 1.48 1.17 1.33 1.18 1.26

TABLA 1: Determinación de las características del oscilador gunn 7-

A partir de los resultados que se usted obtuvo en la

tabla

1

se

dibujo

la

curva

oscilador Gunn en la figura 3.

corriente

versus

Voltaje

del

Curva corriente vs voltaje del oscilador

8-

A

partir

de

los

resultados

obtenidos

en

el

paso

7,

dibuje potencia entregada P0 versus voltaje suministrado al oscilador Gunn. Note el voltaje al comienza a oscilar el oscilador Gunn. Refiriéndose a la figura 12, ¿Está este voltaje dentro de la región de resistencia negativa? También en la figura 3-6, dibuje la eficiencia del oscilador Gunn en función

del voltaje suministrado a partir de los

resultados de la tabla 1 9-

Se procedió a llevar la perilla del control de voltaje

de la fuente de alimentación del oscilador Gunn a su posición mínima. Coloque todos los interruptores de potencia en 0 (off), desarme la instalación y coloque todos los componentes en sus compartimientos de almacenaje.

ANALISIS DE DATOS: PREGUNTAS: 1. ¿Cuáles son los componentes principales de un oscilador gunn?    

Modulo diodo-Gunn, longitud aprox. 27 mm. Pared posterior de la cubierta. Diafragma perforado con abertura de 8 mm de diámetro. Adaptador para guía de ondas, 32 mm.

2. ¿En qué materiales es posible el efecto Gunn? El

efecto

gunn

es

solo

posible

en

algunos

materiales

semiconductores tipo m. los más comúnmente utilizados son el arcienuro de galio (GaAs) y el fosfuro de indio (InP) aunque el efecto ha sido demostrado en el telurio de cadmio (CdTe) y en el arcienuro de indio (InAs). 3. Describa

el

fenómeno

que

crea

la

negativa en un cristal semiconductor?

resistencia

dinámica

Si

el

material

semiconductor

no

esta

dopado

uniformente,

habrá una región en el cristal donde la concentración de electrones es relativamente baja, por lo que esta será menos conductiva que el resto del cristal. En esta región el campo eléctrico será mas fuerte que el resto del cristal por lo que esta se convierte en la primera area que que transfiera sus electrones hacia la banda de alta energía cuando el voltaje se incrementa. Los electrones de esta región será entonces demorados

y

la

región

se

convierte

en

un

dominio

de

oscilación

de

resistencia negativa. 4. ¿Qué

determina

la

frecuencia

exacta

del

oscilador Gunn? Está determinada por las dimensiones físicas del material semiconductor para la frecuencia exacta de operación depende del circuito sintonizado. 5. Un oscilador gunn genera una señal de microondas de ondas continua (CW) de 100 mW con una eficiencia de 2% ¿Cuánta potencia debe disipar el disipador de calor?

CONCLUSION Se cumplieron el objetivo de familiarizarnos con los principios de operación de un oscilador a diodo gunn de igual forma se demostró mediante realización de la grafica (curva característica V-I) para el diodo gunn y distingo la región de resistencia negativa.