COMPARATIVA DE DIODOS PARA EL USO EN RADIO DETECTORES

1. COMPARATIVA DE DIODOS PARA EL USO EN RADIO DETECTORES Javier Guzmán Arce1 y Stanley Kurtz2 Se construyó un circuito para la detección de radio señales provenientes de radio telescopios, utilizando la ley cuadrada y basado en un diodo para detectar la señal. Se presentan datos generales sobre las propiedades de los tipos de diodos utilizados en las pruebas (silicio, germanio, Schottky y túnel), una descripción del circuito, así como los resultados que muestran el comportamiento del detector según el diodo usado. 1Instituto Tecnológico de Morelia, 2CRyA, UNAM • DI ODO TÚNEL • También conocido como diodo Esaki, es de operación muy rápida por lo que es usado en muy altas frecuencias gracias al efecto de tuneleo cuántico. Puede trabajar polarizado directamente o inversamente, pero éste último es el que tiene una aplicación muy importante en radioastronomía. Cuando se encuentra en polarización inversa rectifican muy rápidamente y con una linealidad excelente. En consecuencia, se comporta según la ley cuadrada. ╔ DIODOS ╝ El diodo es un dispositivo semiconductor compuesto por un material tipo p y uno tipo n. Entre la unión se crea una barrera denominada “zona de deplexión”, donde la acumulación de iones positivos en el tipo n y de iones negativos en el tipo p, crea un campo eléctrico que se opondrá a la corriente de electrones. Esto es conocido como “diferencia de potencial” y en la práctica corresponde al voltaje de activación que posee un diodo. • RESULTADOS ╔ DETECTOR DE LEY CUADRADA ╝ Un detector es la parte del radiotelescopio que se encarga, como es obvio, de detectar la potencia de una señal de determinada fuente. Para hacerlo se utiliza como base un diodo que cumpla con la ley cuadrada. Esto se hace porque si se desease medir la fuerza de la señal directamente de la salida los ciclos positivos y negativos de la misma se anularían. En un detector, la ley cuadrada hace referencia a que la salida (Vo, Corriente Directa) del diodo es proporcional al cuadrado de la amplitud de la entrada (Vi, Frecuencia Intermedia) Vo  (Vi)2. O sea, la salida es proporcional a la potencia de la entrada. El diodo permite el paso de la corriente eléctrica sólo en una dirección, por lo que es común que se les denomine “diodos rectificadores”, al ser capaces de transformar la corriente directa en corriente continua. Al extremo que representa el material tipo p se le llama ánodo (A) y al del tipo n, cátodo (K). • DI ODO DE SI LI CI O Y GERMANI O • Son diodos rectificadores normales, con la diferencia que el diodo de Si tiene su voltaje de activación en 0.7 Voltios y el de Ge en 0.3 Voltios, típicamente. ESQUEMA GENERAL DE UN RADIOTELESCOPIO – LOCALIZACIÓN DE LA ETAPA DE DETECCIÓN • DI ODO SCHOTTKY • A diferencia de los diodos PN, la unión en el Schottky es un semiconductor tipo n con metal, evitando la recombinación de semiconductores, dando conmutaciones muy rápidas, por lo que se utilizan en altas frecuencias. Su voltaje de activación es entre los 0.2 y 0.4 Voltios. • CI RCUI TO UTI LI ZADO DISEÑO POR ALAN ROGERS DEL OBSERVATORIO HAYSTACK