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• W2004994475 abstract "Most of the theories available on noise in IMPATT diodes yield good qualitative understanding of noise characteristics in avalanche diodes under large signal conditions. However there is no correlation in the theories at quantitative level, due to differences in the approximations made. A theory is formulated after reexamination of the theories available on the noise properties of IMPATT-Oscillator at large signal levels. This theory is based on the work of Kuvås i.e. on the linearization technique for calculating the spectrum of homogeneous noise with linear damping, resulting in the separation of large signal and noise problems. The analysis takes into account the signal dependence of the noise generation process and the performance characteristics of noise are analysed up to the first four harmonics of the operating frequency. Analytical expressions for AM and FM noise, which are directly measurable quantities for quantitative comparisons are also derived. The theory is applied for quantitative results to n-type GaAs diodes and the effect of unequal ionization rates for electrons and holes in GaAs is presented. The results so obtained are compared with the experimental results in the Part 2 of the paper, which shows the validity of the present analytical treatment. The analysis should be useful in understanding of the diode operating conditions and designing diodes for optimum power noise performance. Die meisten der vorhandenen Theorien über Rauschen in IMPATT-Dioden ergeben ein gutes qualitatives Verständnis der Rauschcharakteristiken in Lawinendioden unter Großsignalbedingungen. Es existieren jedoch keine Korrelationen in den Theorien auf quantitativem Niveau, was auf die Unterschiede der durchgeführten Näherungen zurückzuführen ist. Es wird eine Theorie nach erneuter Diskussion der vorhandenen Theorien über die Rauscheigenschaften von IMPATT-Oszillatoren bei hohem Signalniveau formuliert. Diese Theorie basiert auf der Arbeit von Kuvås u. a. zur Linearisierungsmethode für die Berechnung des homogenen Rauschspektrums bei linearer Dämpfung, die eine Separation des Großsignals und des Rauschproblems ermöglicht. Die Analyse berücksichtigt die Signalabhängigkeit des Rauschgenerationsprozesses und die Rauschkennlinien werden bis zu den ersten vier Harmonischen der Arbeitafrequenz analysiert. Analytische Ausdrücke für AM- und FM-Rauschen werden als direkt meßbare Größen für quantitative Vergleiche abgeleitet. Die Theorie wird zur Erzielung quantitativer Ergebnisse an n-leitenden GaAs-Dioden benutzt und der Einflußs ungleicher Ionisierungsraten für Elektronen und Löcher in GaAs wird dargelegt. Die so erhaltenen Ergebnisse werden mit den experimentellen Ergebnissen von Teil 2 der Arbeit verglichen und zeigen die Zuverlässigkeit der vorgelegten analytischen Methode. Die Analyse kann für das Verständnis der Betriebsbedingungen der Diode nützlich sein sowie für den Entwurf von Dioden mit optimalen Rauachleistungsparametern." @default.
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