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

/ д = 0 , ы д = 0

и - г д = / ь

И д = , ^ 1 ,

а

диффузионная

ветвь

характеристи­

к и — двумя

отрезками

прямой

с

общей

точкой, координаты

кото­

рой могут быть выбраны в

соответствии

с

рекомендациями,

рас­

смотренными в §

1.3.

Эквивалентная

схема на

рис. 2.8а описывается

дифференциаль ­

ным уравнением первого порядка, решение

которого

[5]

в

общем

виде может быть записано так:

_

t_

х =

Х ( о о ) — [Х(оо) — Х(0)] е

х ,

(2.37)

где Х(0)

и Х(оо)

— соответственно значения

тока

через

индуктив­

ность (напряжение на диоде) в момент возникновения

медленного

процесса

( / = 0 ) и в установившемся

режиме

(t->-oo);

х

— их

теку­

щее значение;! х — постоянная

времени цепи.

Применительно к

эквивалентной

схеме на

рис. 2.8а удобно

за

х принимать ток через катушку, равный току диода,

тогда

X (оо) = / д (ос) =

(Е -

e,)/{R +

/ д ) ,

(2.38)

А ' ( 0 ) = / д ( 0 )

определяется тем, на

каком

участке

характеристики

происходит

медленный

процесс. Р е ш а я ур-ние

(2.37)

относительно

времени

t при x — in(t),

получаем

f =

т1п

М ° ° ) - / д ( 0 )

ш

( 2 . з 9 )

/ д

( с о ) - ,-д (0

Д л я

участка

характеристики Г А

(рис. 2.66)

находим

/д(0)

=

/ 2 ;

/ д ( о о )

= EI(R

+гх).

З а время

t = ta{ ток через

диод

достигнет

значения

1д =/ь

посто­

янная времени

цепи

т = L/(R + гх),

тогда

tHl

=

— А

_ I

n

l - '

f

' f

l

.

(2.40)

Длительность

импульса

^

=

г ; 2 +

г 2 .

(2.41).

где i"u2

соответствует

времени

перемещения

рабочей точки на диф ­

фузионной

ветви характеристики Т Д на участке Us—U0q3,

a t'2

—•

на участке U05s—U%-

В первом

случае

,

Е—

ез

E

— U3 + hrl

V °

°

)

=

—

=

;

•

R + r3

R +

г 3

гл (°) =

h,

при

t = r;2

iA

= / о

б и т

=

Подставив в

(2.41)

значения t'n0

и t"K2,

находим

общую

дли­

тельность генерируемого импульса во время нахождения

рабочей

точки на диффузионной

ветви.

Эквивалентная

схема генератора с источником

постоянного

то­

ка (с параллельной индуктивностью) для

стадии

формирования

импульсов

приведена на рис. 2.86, где

£экв

=

{Егл

+ е д Я О Д Я !

-!- гд) ,

(2.44)

^экв =

# 1 ' д / ( # 1 +

гд ).

(2.45)

Д л я этой

схемы

удобнее

оперировать не

током

диода,

как в .

предыдущем

случае, а напряжением

на нем, при этом

; =

т 1 п

г / д ( ° ° ) - 1 д ( 0 )

, 2

Щ

Ь ' д ( ~ ) - « д ( 0

Д л я туннельной

ветви характеристики

, [ / д ( о о ) = EdHBiR/

(ЯЭКВ1

+

+ 7 ? ) ,

Ua(0)

= UB

(рис. 2.76),

r=.L/(R3KBl+R),

при

t=.tm

u^Uu

тогда,

подставляя

эти значения параметров

в

(2.46), получаем

,

_

^

,

^3KBlR

—

(^ЭКВ1 +

R)

„

.„

1 , 1

~~ R a i M

+ R

E ^ R - U ^ R ^ + R) •

[ г Л ' >

Д л я первого

участка

диффузионной ветви

аппроксимированной

характеристики

диода

Ежв R

«экв +

*

R3 K B + R

, при t = t'n2

uR =

U2; тогда

л

=

L-

Щ

( * « + *) .

( 2 . 48)

R,KB

+

R

E'SSIBR-U2(R'3KB+R)

Д л я второго

участка

и;(оо)

=

f 3

K n

/ ? - . и;ф)

= б/Л

(рис. 2.76),

^ э к в

+

^

при t=t"n2

Ua Ж

U0

t"0 =

L — in

+

.

( 2 . 4 9 )

К » в + *

£ " э к в « - ^ о 6 з ( ^ к в + « )

О б щ а я длительность импульса

в этом

случае

<а* = ' и 2

+

*"„2.

(2-50)

£ э к в 1

=

ЕrJ(Rt

+ п);

(2.51)

^ э к в г

=

RiriKRi

+

г,);

(2.52)

£ ' . =

3

2 1

2 3 1 .

( 2 5 3 )

^ , - &

; + " ' Д ; - ' - ^ -

;

(2.55)

#1 + г 3

=

•

(2-56)

Из

рассмотрения полученных выражений

дл я

длительности

импульсов, генерируемых генераторами обоих

типов,

видно, что

д л я повышения точности расчета tn можно весь участок

характерис ­

тики

диода, проходимый рабочей точкой, разбивать на

любое (п)

количество отрезков, определяя время прохождения

рабочей точкой

к а ж д о г о из отрезков и затем суммируя их. Время

прохождения ра­

бочей

точкой /1-го отрезка характеристики Т Д

в

генераторе с по­

следовательной

индуктивностью

(рис. 2.2а) дл я

диффузионного

участка характеристики

t = тпIn

7 о * + ^ а - £

( 2 . 5 7 )

а для

туннельного