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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Хоккейные матчи с видом от первого лица 29.01.2015 Привнести нечто новое или даже кардинальным образом изменить привычный формат телевещания делает попытки руководство фирмы GoPro, зарекомендовавшей себя на рынке видеооборудования благодаря фирменным экшен-камерам серии HERO. И учитывая основное направление деятельности компании, неудивительно, что для попытки воплотить идею в жизнь визуальной "трансформации" подвергнется один из самых динамичных и популярных видов спорта - хоккей. GoPro сумела договориться с Национальной хоккейной лигой США, чтобы их экшен-камеры размещались на экипировке игроков во время показательных выступлений, демонстрирующих навыки обращения с клюшкой и шайбой - соревнований на силу и точность броска, технику исполнения буллитов и скорость катания. Стоит отметить, что прежде с похожей инициативой, напоминавшей больше пиар-акцию, выступала и Google в рамках партнерской программы с Национальной баскетбольной ассоциацией. Предполагалось, что "умные" очки Google Glass на баскетболистах смогут открыть перед телезрителями новый ракурс всего происходящего на площадке во время тренировок и разминок. Однако получение одобрения на использование гаджета во время официальных матчей казалось нереальным даже людям, не знакомым с такими понятиями, как "права на трансляцию" и прочими юридическими аспектами, актуальными для НБА. Видео же "от лица" звезд американского хоккея благодаря беспроводной технологии передачи данных будет транслироваться в режиме онлайн и HD-качестве. Интегрируемый в видеокамеры GoPro передатчик для стриминга контента, разработанный сотрудниками компании Vislink, получился одним из самых маленьких и легких профессиональных модулей подобного рода с минимальным уровнем энергопотребления.

Другие интересные новости:

▪ По пятницам выходить из больницы опасно

▪ Домашний помощник Alibaba Tmall Genie

▪ Полностью твердотельный аккумулятор Samsung

▪ Происхождение изумрудов

▪ Создан самый сильный в мире электромагнит

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиолюбительские расчеты. Подборка статей

▪ статья Тренажер - имитатор полета планера. Советы моделисту

▪ статья Кто и когда сумел продать в интернете миллион пикселей по цене доллар за штуку? Подробный ответ

▪ статья Менеджер по складированию и дистрибуции. Должностная инструкция

▪ статья Расчет АЧХ узкополосных фильтров СВЧ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Универсальный программируемый таймер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026