Отрицательное дифференциальное сопротивление

падающего участка вольт-амперной характеристики нелинейного элемента; при этом отрицательное дифференциальное сопротивление в рабочей точке Л_ = 50Ом. Индуктивность контура L = 5 мкГн, сопротивление потерь г=\ООм. Определить максимальную '^емкость контура С, при которой в схеме будут возбуждаться автоколебания.

ВАХ же самого туннельного диода иногда называют N-образной характеристикой (см. 2.10) (она похожа на латинскую букву N). Участок этой ВАХ, где с ростом напряжения происходит уменьшение тока, характеризует отрицательное дифференциальное сопротивление. Отметим, что отрицательное сопротивление может представляться не только N-образной ВАХ, но и S-образной. Среди полу-

барьерная емкость Cgap (0,5—50 пФ); отрицательное дифференциальное сопротивление /•_ (десятки ом) ; емкость корпуса Ск (0,2—0,8 пФ) ; индуктивность выводов L (0,1-0,2 нГн).

Дуги, как и всякий нелинейный элемент, имеют статическое гд.ст и дифференциальное гд сопротивления, которые определяются численно соответственно tg р1 и tg у, согласно XI. 1, в и г. Из XI. 1, в следует, что дуга низкой интенсивности в рабочем участке имеет отрицательное дифференциальное сопротивление и для его абсолютных значений можно записать

В автогенераторах с активным элементом, имеющим падающий участок вольт-амперной характеристики, отрицательное дифференциальное сопротивление R~ компенсирует положительное сопротивление контура, обусловленное потерями энергии. К приборам, имеющим отрицательное дифференциальное сопротивление /?_, относятся туннельные и обращенные диоды, терморезистор.ы, тирис-торы, стабилитроны и др.

Автогенератор гармонических колебаний на туннельном диоде. В качестве примера рассмотрим схему LC-генератора на туннельном диоде ( 12.6, а), в которой используется LC-контур. За счет делителя напряжения /?1//?2 рабочая точка покоя А устанан!-ливается на середине падающего участка вольт-амперной характеристики ( 12.6, б). Для того чтобы туннельный диод по высокой частоте был подключен параллельно колебательному контуру, между его анодом и «землей» включается блокировочный кондесатор большой емкости Сбл, сопротивление которого на резонансной частоте Шр близко к нулю. Разделительный дроссель Lp разделяет постоянные и переменные токи. Эквивалентная схема такого генератора представлена на 12.6, в, где R — — отрицательное дифференциальное сопротивление туннельного диода в рабочей точке; r=rrc-\-ri — суммарное активное сопротивление потерь в контуре. Последнюю схему можно легко преобразовать в эквивалентную схему 12.6, г, для которой справедливо дифференциальное уравнение

Полупроводниковые приборы в виде точечных диодов, или, как их раньше называли, кристаллических детекторов, применяли еще в первых электронных установках. Выпрямительные свойства контактов между металлами и некоторыми сернистыми соединениями были обнаружены в 1874 г. В 1895 г. А. С. Поповым при изобретении радио был применен порошковый когерер, в котором использовались нелинейные свойства зернистых систем. В 1922 г. О. В. Лосев использовал отрицательное дифференциальное сопротивление, возникающее при определенных условиях на точечных контактах металла с полупроводником, для генерации и усиления высокочастотных электромагнитных колебаний. Кроме того, им было обнаружено свечение кристаллов карбида кремния при прохождении тока через точечный контакт.

Аналогично с повышением частоты переменного напряжения отрицательное дифференциальное сопротивление пропадает при фазовом сдвиге между током и напряжением, достигающем 270°. Таким образом, лавинно-пролетные диоды обладают отрицательным дифференциальным сопротивлением только для СВЧ-колебаний.

Промышленность выпускает туннельные диоды из арсенида галлия и из германия. Их вольт-амперные характеристики показаны на 3.61. Из рисунка видно, что чем больше ширина запрещенной зоны исходного полупроводника, тем при больших напряжениях наблюдается отрицательное дифференциальное сопротивление.

диода отличается от эквивалентной схемы обычного диода только тем, что здесь вместо активного сопротивления перехода введено отрицательное дифференциальное сопротивление г_ и учитывается индуктивность выводов L ( 3.62).

Отрицательное дифференциальное сопротивление у туннельного диода будет существовать, если вещественная часть полного сопротивления будет меньше нуля, т. е. при

падающего участка вольт-амперной характеристики нелинейного элемента; при этом отрицательное дифференциальное сопротивление в рабочей точке Л_ = 50Ом. Индуктивность контура L = 5 мкГн, сопротивление потерь г=\ООм. Определить максимальную '^емкость контура С, при которой в схеме будут возбуждаться автоколебания.

ВАХ же самого туннельного диода иногда называют N-образной характеристикой (см. 2.10) (она похожа на латинскую букву N). Участок этой ВАХ, где с ростом напряжения происходит уменьшение тока, характеризует отрицательное дифференциальное сопротивление. Отметим, что отрицательное сопротивление может представляться не только N-образной ВАХ, но и S-образной. Среди полу-

барьерная емкость Cgap (0,5—50 пФ); отрицательное дифференциальное сопротивление /•_ (десятки ом) ; емкость корпуса Ск (0,2—0,8 пФ) ; индуктивность выводов L (0,1-0,2 нГн).

Дуги, как и всякий нелинейный элемент, имеют статическое гд.ст и дифференциальное гд сопротивления, которые определяются численно соответственно tg р1 и tg у, согласно XI. 1, в и г. Из XI. 1, в следует, что дуга низкой интенсивности в рабочем участке имеет отрицательное дифференциальное сопротивление и для его абсолютных значений можно записать

В автогенераторах с активным элементом, имеющим падающий участок вольт-амперной характеристики, отрицательное дифференциальное сопротивление R~ компенсирует положительное сопротивление контура, обусловленное потерями энергии. К приборам, имеющим отрицательное дифференциальное сопротивление /?_, относятся туннельные и обращенные диоды, терморезистор.ы, тирис-торы, стабилитроны и др.

Автогенератор гармонических колебаний на туннельном диоде. В качестве примера рассмотрим схему LC-генератора на туннельном диоде ( 12.6, а), в которой используется LC-контур. За счет делителя напряжения /?1//?2 рабочая точка покоя А устанан!-ливается на середине падающего участка вольт-амперной характеристики ( 12.6, б). Для того чтобы туннельный диод по высокой частоте был подключен параллельно колебательному контуру, между его анодом и «землей» включается блокировочный кондесатор большой емкости Сбл, сопротивление которого на резонансной частоте Шр близко к нулю. Разделительный дроссель Lp разделяет постоянные и переменные токи. Эквивалентная схема такого генератора представлена на 12.6, в, где R — — отрицательное дифференциальное сопротивление туннельного диода в рабочей точке; r=rrc-\-ri — суммарное активное сопротивление потерь в контуре. Последнюю схему можно легко преобразовать в эквивалентную схему 12.6, г, для которой справедливо дифференциальное уравнение

Полупроводниковые приборы в виде точечных диодов, или, как их раньше называли, кристаллических детекторов, применяли еще в первых электронных установках. Выпрямительные свойства контактов между металлами и некоторыми сернистыми соединениями были обнаружены в 1874 г. В 1895 г. А. С. Поповым при изобретении радио был применен порошковый когерер, в котором использовались нелинейные свойства зернистых систем. В 1922 г. О. В. Лосев использовал отрицательное дифференциальное сопротивление, возникающее при определенных условиях на точечных контактах металла с полупроводником, для генерации и усиления высокочастотных электромагнитных колебаний. Кроме того, им было обнаружено свечение кристаллов карбида кремния при прохождении тока через точечный контакт.

Аналогично с повышением частоты переменного напряжения отрицательное дифференциальное сопротивление пропадает при фазовом сдвиге между током и напряжением, достигающем 270°. Таким образом, лавинно-пролетные диоды обладают отрицательным дифференциальным сопротивлением только для СВЧ-колебаний.

Промышленность выпускает туннельные диоды из арсенида галлия и из германия. Их вольт-амперные характеристики показаны на 3.61. Из рисунка видно, что чем больше ширина запрещенной зоны исходного полупроводника, тем при больших напряжениях наблюдается отрицательное дифференциальное сопротивление.

диода отличается от эквивалентной схемы обычного диода только тем, что здесь вместо активного сопротивления перехода введено отрицательное дифференциальное сопротивление г_ и учитывается индуктивность выводов L ( 3.62).

Отрицательное дифференциальное сопротивление у туннельного диода будет существовать, если вещественная часть полного сопротивления будет меньше нуля, т. е. при