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:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Холод для быстрого нагрева 19.02.2020 Самый быстрый способ нагреть некоторые материалы - это сначала охладить их. Данная идея параллельна эффекту Мпембы, когда горячая вода иногда замерзает быстрее, чем холодная. Чтобы разогреть кусок пиццы, вы вряд ли захотите сначала охлаждать ее, но теоретическое исследование предполагает, что охлаждение, как первый шаг перед нагреванием, может быть самым быстрым способом разогрева некоторых материалов. Концепция похожа на эффект Мпембы, который остается непонятным для ученых до сих пор, так как очень сложно воспроизвести эффект последовательно. Новое исследование - это "способ посмотреть на такие эффекты, как эффект Мпембы, с другой точки зрения", - говорит физик Андрес Сантос из Университета Эстремадуры в Бадахосе (Испания), который не принимал участия в исследовании. Физики Амит Гал и Орен Раз из Научного института Вейцмана в Реховоте (Израиль), изучали теоретическую систему, называемую моделью Изинга - двумерную сетку атомов, магнитные полюса которых направлены вверх или вниз. В частности, они рассмотрели вариант модели Изинга, в котором соседние атомы направляли свои полюса в противоположные стороны. Такое поведение называется антиферромагнитным. И вот этой системе нагрев может происходить быстрее после фазы предварительного охлаждения. Для того, чтобы новый эффект проявился, система должна иметь соответствующее свойство, отличное от равномерной температуры, на которое влияет предварительное охлаждение. В противном случае не было бы никакой разницы между системой, которая была предварительно охлаждена и подогрета, и системой, которая просто разогревается. В случае антиферромагнитной модели Изинга исследователи рассмотрели свойство общей намагниченности, создаваемое всеми атомами, а также то, сколько магнитов направлено в противоположных направлениях. Охлаждение материала может изменить соотношение между этими двумя свойствами так, что нагрев будет впоследствии происходить гораздо быстрее.

Другие интересные новости:

▪ Пищевые датчики на основе бумаги и графена

▪ Атлантида в Гватемале

▪ Как понять собаку

▪ Автомобильная покрышка с подключением к сети 5G

▪ Запрет на соль

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аудио и видеонаблюдение. Подборка статей

▪ статья Лукуллов пир. Крылатое выражение

▪ статья Что представляет собой Декамерон? Подробный ответ

▪ статья Колеровщик красок. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Колинеарная антенна Slim Jim (G2BCX). Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Кубик-хамелеон. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025