Генератор на аналоге туннельного диода. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиолюбителю-конструктору

 Комментарии к статье

В работе [1] рассмотрен транзисторный аналог туннельного диода (АТД). Схема такого аналога приведена на рис. 1.

Рис. 1

В цепь базы транзистора VT1 включен стабилитрон VD1. VT1 вначале закрыт, поскольку закрыт VD1, и смещение на базе VT1 отсутствует, a VT2 открыт. При повышении напряжения, приложенного к клеммам А и В, ток через VT2 возрастает довольно быстро. За счет этого образуется "восходящая" ветвь вольт-амперной характеристики (ВАХ) АТД. После достижения напряжения пробоя стабилитрона VD1 начинается быстрый рост тока базы VT1, и, соответственно, этот транзистор постепенно открывается, a VT2 - закрывается. Это ведет к уменьшению тока через АТД, т.е. формируется "падающая" ветвь ВАХ с отрицательным сопротивлением.

На второй, "восходящей", ветви ВАХ ток АТД определяется, в основном, током, проходящим через VD1 и R1. Однако использование в схеме [1] низкочастотных транзисторов не позволяет такому АТД работать на достаточно высоких частотах. Этот недостаток можно устранить, используя ВЧ-транзисторы. Стабилитрон VD1, работая в режиме пробоя, является источником сильных шумов, в связи с чем и сам АТД получается достаточно "шумящим". Если заменить стабилитрон цепочкой из последовательно включенных диодов (рис. 2), шумы схемы значительно снижаются.

Рис. 2

Работа генератора на АТД (рис. 3) из-за наличия участка с отрицательным сопротивлением требует питания от источника напряжения (с низким внутренним сопротивлением). При измерениях оказалось, что большинство тестеров на пределе измерения тока до 50 мА имеют очень большое внутреннее сопротивление и не позволяют измерять ВАХ АТД. Поэтому автором используется токовый зонд - резистор с сопротивлением 1 Ом. Для измерения тока определяется падение напряжения на этом резисторе.

Рис. 3

На "падающей" ветви ВАХ АТД, вследствие наличия паразитных ре-активностей, часто начинает генерировать. Для устранения такой паразитной генерации вольтметр подключают к токовому зонду через два резистора по 10 кОм, припаянных к концам резистора зонда. Но даже такие меры не исключают полностью появления гистерезисных явлений. Наблюдается некоторое отличие ВАХ, снятой в "прямом" направлении (при увеличении напряжения на АТД), от ВАХ, полученной при уменьшении соответствующего напряжения.

На рис. 4 приведена ВАХ АТД, снятая при увеличении напряжения на нем. Как видно, эта ВАХ имеет N-об-разный вид. Напряжение на АТД, при котором возникают колебания в LC-контуре (рис. 3), имеет довольно узкий диапазон (около 0,2 В). На рис. 4 эта зона выделена. С точки зрения генерирования колебаний узкая зона генерации является недостатком, поскольку для получения генерации требуется точная установка напряжения питания. Однако данный недостаток, с другой стороны, является и определенным преимуществом, так как появляется возможность управлять генерацией относительно небольшим изменением напряжения питания.

На основании графика, приведенного на рис. 4, можно определить ряд параметров АТД, например, величину его отрицательного сопротивления.

Рис. 4

Считая, что между точками 1 и 2 график представляет собой прямую линию, приблизительно определим дифференциальное отрицательное сопротивление на этом участке:

Rд=dU/dI=(4,8-4,3)/((6,7-24,8)*10^-3) = 5*10^-1/(-1,81*10^-2) = -27,6 (Ом)

Возвращаясь к рассмотрению схем, представленных на рис. 1 и 2, следует отметить, что напряжение пика для таких схем с достаточно большой точностью можно считать равным напряжению пробоя стабилитрона или напряжению отпирания цепочки диодов.

Напряжение "впадины" примерно на 0,5 В (рис. 1) и 1 В (рис. 2) больше напряжения пика, что, видимо, связано с напряжением насыщения транзисторов. ВЧ-напряжение на контуре снято в режиме уменьшения напряжения питания с использованием высокоомного ВЧ-вольтметра, подключенного непосредственно к LC-контуру. График изменения ВЧ-напряжения на контуре генератора (эффективное значение) приведен на рис. 5 (В - достоверная часть графика, А - ветвь, подлежащая уточнению).

Рис. 5

Литература

1. Тележинский П. Аналог туннельного диода. - Радио, 1977, N4, с.30.
2. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. - М.: Советское радио, 1977.

Автор: В.Артеменко, UT5UDJ, г.Киев.

Смотрите другие статьи раздела Радиолюбителю-конструктору.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Соседи формируют вашу микрофлору 27.04.2026

Ученые уже давно рассматривают человека не как изолированный организм, а как сложную экосистему, тесно связанную с микромиром внутри и вокруг него. Особенно активно исследуется кишечная микрофлора, от которой зависят пищеварение, иммунитет и даже некоторые аспекты поведения. Новая работа Университета Восточной Англии добавляет к этому пониманию еще один важный слой: оказывается, состав микробиоты может изменяться под влиянием людей, с которыми мы живем рядом. Чтобы проверить, как социальные контакты влияют на передачу микробов, исследователи обратились к природной модели - сейшельской камышовке (Acrocephalus sechellensis), небольшой певчей птице, обитающей на острове Кузен на Сейшельских островах. Этот вид оказался особенно удобным для наблюдений, поскольку птицы живут изолированно и не покидают остров, что позволяет отслеживать их биологические и социальные связи на протяжении всей жизни. В рамках многолетнего исследования ученые собирали сотни образцов птичьего помета, анализир ...>>

Лазерная печать микросхем как альтернатива кремнию 27.04.2026

Индустрия электроники постепенно уходит от исключительно кремниевых и пластиковых решений в сторону более гибких, дешевых и экологичных материалов. Одним из наиболее необычных направлений стала так называемая бумажная электроника, где привычный лист бумаги превращается в основу для работающих электронных схем. Именно в этой области исследователи из Лаборатории биоэлектроники и микросхем Бингемтонского университета предложили принципиально новый подход к созданию микросхем. Ученые разработали технологию, при которой электронные схемы формируются прямо на пергаментной бумаге с помощью стандартного углекислотного лазера. Особенность используемого материала заключается в тонком силиконовом покрытии, придающем бумаге гидрофобные свойства и защищающем ее от влаги. Лазер точечно удаляет это покрытие, создавая рисунок будущей схемы и обнажая целлюлозные волокна, способные впитывать жидкость. Далее в образованные лазером микроскопические каналы вводятся водные чернила, которые формируют ф ...>>

Психологическое состояние и старение 26.04.2026

Наука все чаще рассматривает старение не только как биологический процесс, но и как явление, тесно связанное с психологическим состоянием человека. Эмоциональное благополучие, уровень стресса и ощущение социальной включенности могут напрямую влиять на то, как быстро изнашивается организм на клеточном уровне. Китайские исследователи провели масштабный анализ данных людей старше 45 лет и обнаружили важную закономерность: такие факторы, как одиночество и субъективное ощущение несчастья, связаны с ускорением биологического старения примерно на 1,65 года. Иными словами, внутреннее эмоциональное состояние может "добавлять" организму лишний возраст даже при одинаковом паспортном возрасте. Чтобы получить более точную оценку биологического старения, ученые использовали комплексный подход. В их анализ вошли 16 биомаркеров крови, семь биометрических параметров, а также данные, связанные с биологическим полом участников. Такой набор позволил сформировать более многослойную картину состояния ...>>

Случайная новость из Архива Кулер FrigusAir 400 ARGB 03.05.2022 Компания Antec анонсировала универсальный процессорный охладитель FrigusAir 400 ARGB. Новинка имеет классическую башенную компоновку и подходит в том числе для процессоров Intel Core двенадцатого поколения (семейство Alder Lake). Конструкцией предусмотрено использование алюминиевого радиатора и четырех тепловых трубок U-образной формы диаметром 6 мм. Они имеют непосредственный контакт с процессорной крышкой, благодаря чему повышается эффективность отвода тепла. На радиаторе закреплен 120-мм вентилятор, скорость вращения которого регулируется методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ) в диапазоне от 800 до 1600 оборотов в минуту. Создается воздушный поток объемом до 130 кубометров в час. Максимальный уровень шума - 36 дБА. Кулер располагает многоцветной адресуемой подсветкой ARGB. Настраивать эффекты можно через материнскую плату с технологией MSI Mystic Light, ASUS Aura, ASRock Polychrome и пр. Общие габариты новинки составляют 125 х 75 х 158 мм. Поддерживается совместимость с процессорами AMD AM4/AM3+/AM3/AM2+/AM2/FM2+/FM2/FM1 и с чипами Intel LGA 2066/2011-V3/1366/1151/1150/1155/1156/1700.

Другие интересные новости:

▪ Беззеркальная камера Panasonic Lumix DC-S1H

▪ Зарядный кабель Phoenix Contact 375 кВт

▪ Видеомагнитофон фильтрует рекламу

▪ Черные дыры помогли решить проблему аккумуляторов

▪ Картофель с "пробужденными" генами успешно противостоит фитофторозу

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Светодиоды. Подборка статей

▪ статья Красиво жить не запретишь! Крылатое выражение

▪ статья Самцы каких животных могут притворяться самками? Подробный ответ

▪ статья Связывание двух слег крестом. Советы туристу;;

▪ статья Суррогатные (химические) олифы с минеральными маслами. Простые рецепты и советы

▪ статья Блок питания с защитой от перегрузки по току. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026