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:

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 ...>>

BMW i7 2027 26.04.2026

Компания BMW представила обновленный флагманский седан BMW i7 модельного года 2027, который стал заметным шагом в эволюции линейки. Внешность автомобиля сохранила узнаваемые черты бренда, однако была переосмыслена в стилистике Neue Klasse. Фирменная решетка радиатора стала шире и ниже, получив светодиодную подсветку, а передняя оптика разделилась на два уровня: основные фары смещены вниз, а тонкие дневные ходовые огни расположены выше. Задняя часть получила удлиненные фонари и обновленный матовый логотип, подчеркивающий современный характер модели. Интерьер BMW i7 2027 года во многом строится вокруг новой системы Panoramic iDrive. Она выводит информацию на всю нижнюю часть лобового стекла, создавая расширенное поле визуализации данных для водителя. Центральную роль по-прежнему играет 17,9-дюймовый дисплей, а передний пассажир впервые получает собственный экран диагональю 14,6 дюйма, который автоматически затемняется при отвлечении водителя. Задняя часть салона остается ориенти ...>>

Новизна корма влияет на кошачий аппетит 25.04.2026

Пищевое поведение животных часто кажется простым, но на деле оно зависит от множества тонких сенсорных и когнитивных механизмов. Особенно это заметно у кошек, чьи предпочтения в еде могут меняться не только из-за насыщения, но и из-за восприятия вкуса и запаха. Новое исследование японских ученых позволило точнее понять, почему питомцы нередко оставляют корм в миске. В лабораторных условиях исследователи из Японии наблюдали за двенадцатью кошками, чтобы изучить, как меняется их аппетит при повторяющемся питании. Животным поочередно предлагали шесть видов промышленного сухого корма, обозначенных от A до F, что позволило сравнить их предпочтения и оценить стабильность потребления. В ходе экспериментов выяснилось, что корм F оказался наиболее привлекательным для кошек и заметно опережал остальные варианты по уровню потребления. Однако даже он не сохранял свою "привлекательность" при многократном повторении: когда один и тот же корм предлагали шесть раз подряд в течение двух часов, жи ...>>

Случайная новость из Архива Система идентификации и беспроводной передачи данных Texas Instruments RF430F5978 20.12.2014 Компания Texas Instruments выпустила новую систему на кристалле RF430F5978, которая предназначена для комбинированных систем идентификации на ближнем расстоянии (до 6:10 метров, 134.2 кГц) и беспроводной передачи данных на дальности до единиц километров. Микросхема RF430F5978 предназначена для построения беспроводных сенсоров, идентификации людей, животных, контейнеров, контроля доступа и систем безопасности. Например, микросхема позволяет создавать радиометки автомобильной сигнализации с долгим сроком службы батарей, большой дальностью действия и быстрой реакцией при приближении к автомобилю. Микроконтроллер и радио могут пробуждаться от сигнала транспондера, который, благодаря специальной внешней 3D-антенне, способен реагировать на электромагнитное поле в любой ориентации. Благодаря измерению силы сигнала по 3 осям можно рассчитать дистанцию до объекта и его положение в пространстве. На расстоянии до 10 см транспондер позволяет вести двухсторонний защищенный обмен данными с EEPROM-памятью чипа даже при выключенном напряжении питания. С его помощью можно также реализовать функцию беспроводной зарядки от энергии электромагнитного поля. Микросхема состоит из низкочастотного трехмерного транспондера 134 кГц, микроконтроллера MSP430 и приемопередатчика CC1101, работающего в диапазоне ниже 1 ГГц. Микроконтроллер, кроме традиционной периферии, содержит 32-битный аппаратный умножитель, 8-канальный 12-битный АЦП, компаратор, часы реального времени с будильником, аппаратный блок шифрования AES128, датчики температуры и напряжения питания. Для быстрой оценки возможностей комбинированного решения доступен отладочный комплект RF430F5978EVM, который включает в себя базовую станцию (источник электромагнитного поля), радиометку с двумя беспроводными интерфейсами (434 МГц и 134,2 кГц) и USB-приемник на микросхеме CC1101 (434 МГц).

Другие интересные новости:

▪ Найдена недостающая часть Вселенной

▪ Кошачьи царапины и психические расстройства

▪ Палатка для других планет

▪ Электрический ценник

▪ Сверхмалый гиродатчик XV-3500CB

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электротехнические материалы. Подборка статей

▪ статья О, как убийственно мы любим! Крылатое выражение

▪ статья Почему у растений есть корни? Подробный ответ

▪ статья Тминоножка уплощенноплодная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Смолки. Простые рецепты и советы

▪ статья Обозначения на принципиальных схемах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

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

www.diagram.com.ua
2000-2026