Главная Импульсный режим работы



веиду большего раствора характеристики у ТД из арсенида галлия такие ТД применяются более широко.

3. Эквивалентная схема ТД изображена на рис. 3, а. Здесь Св - емкость ввода и арматуры ТД (примерно несколько пикофарад); - индуктивность ввода (около 1 нГ); Гб - объемное сопротивление базы диода (несколько Ом); - нелинейное сопротивление ТД; протекающий


Рис. 3.


Рис. 4.

через это сопротивление ток определяется вольтамперной характеристикой диода (см. рис. 1); Сд - барьерная емкость /7п-перехода; ее величина у ТД различных типов

варьирует от единиц до десятков пикофарад (разброс этой величины у различных образцов ТД одного и того же типа значительно превосходит изменение емкости рп-перехода от напряжения).

При длительностях генерируемых импульсов более 10 НС можно пренебречь влиянием параметров Lb, Се и rg, что позволяет упростить эквивалентную схему ТД (рис. 3, б).

4. Режимы работы УТД. Большинство устройств разного типа строится по представленной на рис. 4 схеме. Здесь Ег = const - источник питания; R - активное сопротивление (учитывающее внутреннее сопротивление источника тока); Lr - индуктивность, которая совместно с сопротивлением Rr являются времязадающими элементами генератора импульсов; Сц = Сд -- C„ - суммарная емкость системы, учитывающая емкость нагрузки.

При заданной вольтамперной характеристике ТД состояния равновесия рассматриваемой системы зависят только от величин Ер и R (ибо при равновесии = О и /с = 0).



Устойчивость же состояния равновесия в некоторых случаях зависит и от реактивных параметров.

Можно различить четыре случая равновесия данной системы.

В случаях, иллюстрируемых приведенными на рис. 5, а, б построениями, величины и выбраны так, что нагрузочные прямые DA и DB пересекают вольтамперную ха-рактеристику ТД водкой точке, которая расположена не на падающем участке характеристики. В этих случаях имеется только одно состояние равновесия, которое является устойчивым независимо от величин реактивных па-


Рис. 5.

раметров системы [21-25]. Как это будет показано, в таких случаях можно на основе представленной на рис. 4 схемы построить ждущий генератор импульсов.

Возможен случай, когда единственная точка пересечения нагрузочной прямой с характеристикой тд расположена на падающем участке характеристмки (рис. 5, в). Такая точка С пересечения возможна, если сопротивление Rr меньше модуля дифференциального сопротивления диода в точке С. Практически это будет выполняться при

г<1Р!ср. (15.2)

Можно показать [159-161], что рассматриваемое состояние равновесия устойчиво при неравенстве /-г ?г < 1р срп-Такой режим работы используется в усилителях на ТД. Если же последнее неравенство не выполняется, то состояние равновесия в точке С неустойчиво, и в системе возбуждаются автоколебания. При этом, если

срп»

(15.3)

то возникающие колебания носят релаксационный характер. Именно этот случай представляет интерес для импульсных



устройств: на основе представленной на рис. 4 схемы можно построить генератор импульсов, работающий в автоколебательном режиме.

Наконец, возможен случай пересечения вольтамперной характеристики ТД нагрузочной прямой в трех точках (рис. 5, г), что возможно при

Rr>\p\

(15.4)

Тогда независимо от реактивных параметров системы (см. рис. 4) точкам А и В соответствуют устойчивые состояния, а точке С - неустойчивое состояние равновесия. В данном случае на основе рассматриваемой схемы можно построить триггер (здесь индуктивность Lr в принципе не нужна). Триггер такого типа рассматривается в § 20.4.

Принцип построения разнообразных импульсных УТД, анализ их работы и возможности технического применения детально описаны в литературе [12, 15,111, 158-161а].

ЖДУЩИЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ

-V0-r-t


5. Схема и режим работы. На рис. 6 изображена схема генератора импульсов. Он содержит ТД и индуктивную катушку; сопротивление включает в себя активное сопротивление катушки и внутреннее сопротивление источника питания. Параметры Lr и Rr удовлетворяют соотношению (3). Генератор импульсов вырабатывает один рабочий импульс напряжения определенной формы и длительности ta при каждом воздействии управляющего сигнала. Выходной импульс снимается с диода, на который подается управляющий сигнал в виде кратковременного импульса тока длительностью 4 < 4- Будем полагать, что емкость нагрузки Сн учитывается емкостью Сп, а активное сопротивление нагрузки i?H = оо- Напряжение (обычно менее 0,5 В) и сопротивление Rr (около 100 Ом) устанавливаются из условия получения единственной точки А устойчивого равновесия (рис. 7), соответствующей состоянию покоя генератора; в этом состоянии он может находиться произвольно долго до воздействия запускающего импульса.

Рис. 6.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 [130] 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195


0.029