Файл: Воскресенский В.В. Применение туннельных диодов в импульсной технике.pdf

возможность микроминиатюрного исполнения

аппаратуры — все

это быстро выдвинуло их на передний план.

Особое место

среди

полупроводниковых приборов, применяющихся

в импульсной

тех­

нике, занимают туннельные диоды, приборы с

отрицательной

про­

просов и посвящена настоящая

книга.

В книге анализируется работа основных

импульсных

схем на

Т Д — генераторов, триггеров

и ступенчатых

делителей

частоты

следования импульсов, а т а к ж е

комбинированных схем, использую­

лучены

расчетные

соотношения, приведена методика

инженерного

расчета

и примеры расчета.

Главы

1, 2, 3,

5 написаны В. В. Воскресенским, § 1.2 и

гл. 4

написаны А. М. Иваницким .

Авторы

в ы р а ж а ю т благодарность В. Н. Яковлеву

за

р я д

цен­

ных методических

советов, высказанных им в процессе работы над

книгой.

З а м е ч а н и я и пожелания по книге просим

направлять

в

изда­

тельство

«Связь»

по адресу: Москва-центр,

Чистопрудный

буль­

вар, 2.

О б р а т н а я ветвь характеристики Т Д

(участок

0—4), обусловлен­

ная туннельным током, возникающим

при подаче на Т Д обратного

смещения, в отличие от характеристик обычных

полупроводниковых

приборов, имеет значительно большую

крутизну.

менении смещения

от

0 до U3 д в а ж д ы (в точках,

соответствующих

напряжениям Ui и

Uz)

обращается в нуль, т. е. Т Д

способен д в а ж ­

вело к широкому применению

Т Д в импульсной технике. Генерато­

ры импульсов на Т Д к тому ж е

отличаются и высоким быстродейст­

вием. Время переключения современных Т Д составляет 1—2 не и

менее.

1.2. Э К В И В А Л Е Н Т Н А Я СХЕМА,

О С Н О В Н Ы Е

П А Р А М Е Т Р Ы И С В О Й С Т В А Т Д

Схема, представленная на рис. 1.2,

состоит

из

ин­

дуктивности L s

вводов

диода,

сопротивления

потерь

диода

Rs,

не­

линейного сопротивления

R(u)

и нелинейной

емкости

С(и)

перехо­

да . П а р а м еиры

Ls,Rsi\C(u)

я.вл'я-

R

/

ются паразитными, и при изготовле-

5

нии

Т Д

принимаются

в о з м о ж н ы е

меры для их уменьшения.

I

I —

Часто

нелинейные сопротивления

&

I

,

R(u)

• и

емкость

С(и)

перехода за-

„

и ^ / ° у

Рис.

1.2. Эквивалентная схема

ТД

Действительная

часть входного

сопротивления

Т Д

будет отри­

цательной,

если

выполняется

неравенство

Rs

<

Ro!(l

+

(-^С^Щ).

Граничная частота

i / r p определяется из условия,

при

котором

действительная

часть

входного

сопротивления

равна

нулю:

/ г р =

(1 /2п C0R0)

YR0/Rs-\.

Граничная частота

у современных Т Д

весьма

высока и состав­

ляет

( 1 0 1 0 - М 0 и )

Гц.

При анализе

импульсных

устройств на Т Д удобно

использовать

некоторые

характерные точки

вольтамперной

характеристики

Т Д

(рис.

1.1а),

которые

обычно

обозначают следующим

образом:

h,

и\ — соответственно ток и напряжение в точке максимума;

1%, U% —

зионной ветви

характеристики при токе i =

h.

Важно й характеристикой Т Д является

отношение b — h\h,

зави­

сящее от материала

Т Д (обычно приводится

в паспортных

данных

на Т Д ) . Н а и б о л ь ш у ю

величину Ь имеют Т Д из арсенида галлия, са­

мые распространенные в переключающих

схемах.

Т а б л и ц а 1.1

Материал ТД

С/,, мВ

U„

MB

O,, MB

b

T0 . » сек

к,,

мА/пФ

Ge

40-H70

270-^350

450

10-M5

0,015

0,3 - И

Si

80-M00

400-T-500

700

3-=-4

0,0456

0,5

GaAs

90-H120

450-^-600

1000

40^70

0,0088

lO-r-15

GaSb

30-^50

200-^250

450

15-^20

0,0094

—

InSb

—

—

—

7-M0

—

При оценке работы Т Д

(см. табл. 1.1) в переключающих

схемах

в а ж н ы т а к ж е

параметры

ТД , оценивающие

его быстродействие:

то = СУ?о и коэффициент ki = Ii/C0j

зависящие от исходного материа­

ла и степени

концентрации примесей. Чем меньше то и больше Ки