Генерування та підсилення НВЧ. 
Підсилювач на тунельному діоді

Реферат на тему:

Генерування та підсилення НВЧ. Підсилювач на тунельному діоді.

ВАХ $$J\left(U\right)$$ тунельного діоду має від'ємну ділянку, де $$\frac{\text{dU}}{\text{dJ}}<0$$. Будь-який діод можна представити еквівалентною схемою:

В термінах цієї схеми буде $$\frac{\text{dU}}{\text{dJ}}=R_S+R_n=R_S-|R_n|$$ (тут ми врахували опір переходу $$R_n<0$$). Звичайні значення $$R_n\text{~}\text{10}:\text{100}\text{Om}$$. Підрахуємо загальний опір діоду $$z_{\text{вх}}$$. Знехтуємо паразитичною ємністю $${С}_n$$, тоді $$z_{\text{вх}}=\left[R_S-\frac{R_n}{1+{}^2{C}_{\text{пер}}{R}_n^2}\right]+i\left({\mathit{}}_k-\frac{{}_{п}{С}_{\text{пер}}{R}_{\text{пер}}}{1+{}^2{С}_{п}^2{R}_{\text{пер}}^2}\right)$$, тут введено позначення: $${}_{\text{гр}}^2=\frac{1}{{\left({С}_{\text{пер}}{R}_{\text{пер}}\right)}^2}\left(\frac{R_{\text{пер}}}{R_S}-1\right)$$, $${}_{д}^2=\frac{1}{\left(L_k{C}_{\text{пер}}\right)}\left(1-\frac{L_k}{C_{\text{пер}}{R}_{\text{пер}}^2}\right)$$. У формулі $$R_n$$ — по модулю, тобто його від'ємність вже враховано. Графічний вигляд опору чи іншої комплексної величини, де параметром є частота, представляється годографом. Зобразимо його:

$${}_{д}$$ — це резонансна частота діода, вона відповідає чисто реактивному опору. $${}_{\text{гp}}$$ — гранична частота, на якій опір перестає бути від'ємним.

Може бути картина, коли $${}_{д}$$ <0, тоді наступає самозбудження, оскільки тут резонанс і від'ємний опір. Щоб запобігти цьому, вводять стабілізуючі ланки для обмеження смугу частот від'ємного опору:

На резонансній частоті контуру $$\text{~}\frac{1}{\sqrt{C_{\text{ст}}{L}_{\text{ст}}}}$$ опір всієї ланки $$\mathrm{}$$, а на всіх інших частотах: $$R=R_{\text{cт}}$$ .Таким чином, маємо два паралельно з'єднані опори. Один з них $$R_{г}<0$$, $$R_1=R_{\text{ст}}>0$$, тоді сумарний опір $$\begin{array}{c}{R}_{=\frac{-R_1|R_2|}{R_1-|R_2|}}\\ \end{array}$$ .

Тоді при $$R_1<|R_2|$$ буде $$\begin{array}{c}{R}_{>0}\\ \end{array}$$, підсилення не буде. Тепер годограф буде мати інший вигляд, смуга буде на частотах $${}_1<<{}_2$$ .

Крім цих елементів, у схемі використовуються узгоджуючі трансформатори.

Коефіцієнт підсилення підсилювача на тунельному діоді $$=\frac{z_{\text{вх}}-z_0}{z_{\text{вх}}+z_0}$$. При цьому тут вхід та вихід не розв’язані, тому, по суті, коефіцієнт підсилення є коефіцієнтом відбиття. Такі підсилювачі нестійкі, нестабільні - параметрично залежать від навантаження.

Транзистор має розв’язані вхід та вихід (зв'язок порядку МОм). Тому зараз використовують саме транзистори.

Регенеративний підсилювач — це генератор в недозбудженому режимі.

Перевага транзисторів — триполюсна схема (земля, вхід та вихід), хоча швидкодія гірша чим у діода.