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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Generador en el análogo del diodo de túnel. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / diseñador radioaficionado En [1], se considera un transistor análogo a un diodo túnel (ATD). Un diagrama de tal análogo se muestra en la fig. 1.
El diodo zener VD1 está incluido en el circuito base del transistor VT1. VT1 está inicialmente cerrado porque VD1 está cerrado y no hay compensación basada en VT1, mientras que VT2 está abierto. Al aumentar el voltaje aplicado a las terminales A y B, la corriente a través de VT2 aumenta con bastante rapidez. Debido a esto, se forma una rama "ascendente" de la característica de corriente-voltaje (CVC) del ATD. Después de alcanzar el voltaje de ruptura del diodo zener VD1, comienza un rápido aumento en la corriente de base VT1 y, en consecuencia, este transistor se abre gradualmente y se cierra VT2. Esto conduce a una disminución de la corriente a través del ATD, es decir, se forma una rama "descendente" de la característica corriente-voltaje con resistencia negativa. En la segunda rama "ascendente" del CVC, la corriente ATD está determinada principalmente por la corriente que pasa por VD1 y R1. Sin embargo, el uso de transistores de baja frecuencia en el circuito [1] no permite que dicho ATD funcione a frecuencias suficientemente altas. Este inconveniente se puede eliminar mediante el uso de transistores de RF. El diodo Zener VD1, que funciona en el modo de ruptura, es una fuente de ruido fuerte y, por lo tanto, el ATD en sí resulta bastante "ruidoso". Si reemplaza el diodo zener con una cadena de diodos conectados en serie (Fig. 2), el ruido del circuito se reduce significativamente.
El funcionamiento del generador en el ATD (Fig. 3), debido a la presencia de una sección con resistencia negativa, requiere alimentación de una fuente de voltaje (con baja resistencia interna). Durante las mediciones, resultó que la mayoría de los probadores en el límite de medición actual de hasta 50 mA tienen una resistencia interna muy alta y no permiten medir el CVC del ATD. Por lo tanto, el autor usa una sonda de corriente, una resistencia con una resistencia de 1 ohm. Para medir la corriente, se determina la caída de voltaje a través de esta resistencia.
En la rama "descendente" del CVC, el ATD, debido a la presencia de reactividades parasitarias, a menudo comienza a generarse. Para eliminar dicha generación parásita, el voltímetro se conecta a la sonda de corriente a través de dos resistencias de 10 kΩ soldadas a los extremos de la resistencia de la sonda. Pero incluso tales medidas no excluyen completamente la aparición de fenómenos de histéresis. Hay alguna diferencia entre la característica I-V tomada en la dirección "directa" (con un aumento en el voltaje en el ATD) y la característica I-V obtenida con una disminución en el voltaje correspondiente. En la fig. 4 muestra el CVC de un ATD, tomado con un aumento de voltaje a través de él. Como puede verse, este CVC tiene forma de N. El voltaje en el ATD, en el que se producen oscilaciones en el circuito LC (Fig. 3), tiene un rango bastante estrecho (alrededor de 0,2 V). En la fig. 4 esta zona está resaltada. Desde el punto de vista de la generación de oscilaciones, una zona de generación estrecha es una desventaja, ya que se requiere un ajuste preciso de la tensión de alimentación para obtener generación. Sin embargo, esta desventaja, por otro lado, también es una cierta ventaja, ya que se hace posible controlar la generación con un cambio relativamente pequeño en el voltaje de suministro. Con base en el gráfico que se muestra en la fig. 4, se pueden determinar varios parámetros ATD, por ejemplo, el valor de su resistencia negativa.
Suponiendo que entre los puntos 1 y 2 la gráfica es una línea recta, determinaremos aproximadamente la resistencia negativa diferencial en este apartado: Rд=dU/dI=(4,8-4,3)/((6,7-24,8)*10-3) = 5 * 10-1/(-1,81*10-2) = -27,6 (ohmios) Volviendo a la consideración de los esquemas presentados en la Fig. 1 y 2, debe tenerse en cuenta que el voltaje máximo para tales circuitos con una precisión suficientemente alta puede considerarse igual al voltaje de ruptura del diodo zener o al voltaje de activación de la cadena de diodos. El voltaje "valle" es aproximadamente 0,5 V (Fig. 1) y 1 V (Fig. 2) mayor que el voltaje pico, lo que aparentemente se debe al voltaje de saturación de los transistores. El voltaje de RF en el circuito se tomó en el modo de reducir el voltaje de suministro usando un voltímetro de RF de alta resistencia conectado directamente al circuito LC. El gráfico del cambio en el voltaje de RF en el circuito del generador (valor efectivo) se muestra en la fig. 5 (B - parte fiable del gráfico, A - rama por aclarar).
Literatura
Autor: V.Artemenko, UT5UDJ, Kiev.
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