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

Область возможных значении

R\=f(R),

в которой обеспечивается переключе­

ние ТД по току h, получается из

неравенства

(2,76) .и левой части двойного не­

равенства (2.72). Разрешая их относительно 'Ri,

получаем

fix <*,E~2,Ulr,

liR

•

( 2 1 0 3 )

Ui +

Ri

> R R(E-U2-J2r1)+r1(E-2U2)

+

U2) +

V2rx

(2.104)

R42

+ R (/jrj

Область

возможных

значений

R\=f(R)

в этом случае

ограничена кривыми

2 и 4. Обе области имеют

общий

участок.

Соответствующие

ему значения Rt и R

Е—их

— иг

RX = 2R

.

(2.105)

цифрой 5. Таким образом, в области, лежащей

выше

кривой

5,

значения

сопро­

тивлений Ri и R обеспечивают

переключение ТД по току

h, а

в

области,

лежа­

щей ниже кривой 5, — по току 1\.

Как отмечалось выше, при

переключении

по току

Л

амплитуда импульсов

Индуктивность

катушек L

в генераторах на одном ТД

I =

Т

,

(2.1С6)

In

А

г

1пБ

|

In С

V

R 3

^ + R ^ R ' ^ + R ^

R;KB

+ R

где А , В и С —

соответственно логарифмический

множитель

в

ф-лах

(2.40),

(.2.42), (2.43) или

(2.47) — (2.49). Входящие в

выражения

для

длительности им­

пульсов

величины

Ежи,

-RSKB,

UA

И ИВ

рассчитываются

по ф-лам

(2.86),

(2.87),

(2.90) и

(2.91) в

генераторе с

последовательной

индуктивностью

и по

ф-лам

(2.88), (2.89), (2.92) и (2.93) в генераторе с параллельной индуктивностью.

После расчета индуктивности по ф-ле (2.106) необходимо проверять выпол­

нение условия самовозбуждения по переменному

току

соответствующего

гене­

ратора по ф-лам

(2,13)

или (2.16),

которые с

учетом нагрузки

и десятикратного

запаса в выполнении неравенств записываются в следующем виде:

L^IO

1

2 1 "

RCa;

(2.107)

' • н - k s l

0

RRi\rt\r„CR

где

| г 2 |

=

| г 2 | с р

и

определяется по ф-ле (1.4). В генераторе на двух ТД индук­

тивность

L

определяется

из ф-лы (2.82),

для

чего

предварительно

по

ф-лам

(2.77)

и

(2.80) пли

(2.81) рассчитывается /1,(00), I L

m

a x

или /

т о д .

Пример.

Рассчитать

автогенератор

импульсов

с

последовательной

индуктив­

ностью (рис. 2.2а) по следующим

данным: 7 = 1

мкс, г п = 4 0 0

Ом.

галлия

1.

Выбираем

туннельный

диод. Принимая,

что

для

ТД

из арсенида

£ А«0,1

В и У 2 « 0 , 6 В ,

по ф-ле

(2.95) находим

h

»

(2 ч-

3)

U. — Ux-

=

(2 -

3)

0,6—0,1

=

(2,5 -4- 3,75)

мА.

' т

4 0

Q

Такой

ток

обеспечивают

переключающие

диоды типа

АИ301Б,

ЗИ306Ж

и др.

Для проведения

расчета

в настоящем примере и в дальнейшем будем пользовать­

ся

условным

типом

ТД

.из

арсенида

галлия со средними

'параметрами

сЛ = 0,1 В

/ i =

5

мА;

{.'2

= 0,6 В;

/ 2

=

0,25

мА:

I r« \min

=

50

Ом;

С д =

10

пФ.

.2. Из

двойного

неравенства

(2.18)

с

учетом параметров

Т Д

получаем

урав­

нения

£ >

5 - Ю - 3 ^

+

0,1;

£ < 0,25-10— 3

Я +

0,6.

По

этим

формулам

на рис. 2.13а построена область

допустимых

значений

Е—

=f(R).

Координаты

рабочей

точки

Я: £ = 0 , 4 5

В, R=39

О м < | г 2 | m , - n .

Зги

зна­

чения Е и Л принимаем для дальнейшего расчета.

3.

Для

расчета

индуктивности L вначале найдем аппроксимированные пара­

метры ТД по ф-лам

(1.2),

(1.4),

(1.24),

(1.25),

(1.27)

и

(1.28)

с учетом

(1.30) при

/об з =

4 h=

1 мА:

/ j .

о, г3— =

20

Ом;

| г21CP

5-10"

0,6—0,1

Ig-

=

105

Ом;

(5 — 0,25)

1СГ

3/

^обз =

U, +

(U3

-

lh)

]

/

= 0.6

+

(1,2 — 0,6)

X

X l 7

3-0,25.10-3

=

0

9 2

B .

'

(5 — 0,25) 10—3

^обз — V2

0,92 — 0,6

h

=

/ „ * - / ,

=

((1 -—0,0,255 ))1 100- 3

= 4 3 0

° M ; e 3 =

-

=

=

0,6 — 0,25-10-3-430 =

0,49 B;

„

UA- U 1 , 2 - 0 , 9 2

70 Ом;

Го =

А - / о б з

=

т =

3

( 5 - 1 ) 1 0 - 3

ез =

У 3

— / \ г з =

1,2 — 5 - Ю - 3 - 7 0 =

0,85В.

По ф-лам (2.85),

(2.90)

я

(2.91)

вычисляем

u0j UA Н UВ,

полагая

при

этом

U„, max = UA, ТОГДа

1,2-4004-0,1-70

£ / 4

ЬУ„ + L y 3 '

=

—

=

— — . - _ I

70

= 1,04 В;

400 +

(Uo +

Itfu)

ri

(0,6 +• 0,25• 10 - 3 • 400) • 20

U

* =

г н +

г,

=

400 + 20

= ° < 0 3

В -

«о =

U1 + U„ + UA

0,1 +

0 , 6 + 1 , 0 4

4

=

4

=

0,44 В .

По ф-ле (2.86) определяем E№S

ь

Е э

к в

и £ э к в ,

подставляя

в нее соот­

ветствующие

аппроксимированному

участку

характеристики ТД значения г д

и е я .

Для туннельной ветви rn=rit

е д = 0

^ . А

+

" о ^ н

0,45-400-20 + 0,44-39-400

£ э к в 1 =

1 ± J — - — —

=

— 1

! — •

= 0,63

В.

fl('-H-r'i)

39(400+ 20)

Для первого участка диффузионной ветви гл=г3,

ея = е3

Е

=

Егнг'з

+

("о +

е'3)

rHR

^экв

0,45• 400• 430 + (0,44 +

0,49) 400• 39 =

2,84 В.

39 (400 +

430)

Для второго участка

диффузионной ветви гя=г3,

ея = е'3'

сЕ

—

Егнг"3

+ (u 0 + е3 ') raR

э к в

~

R

(гн +

г3)

0,45-400-70+ (0,44 + 0,85) 400-39

39 (400 +

70)

[,8 В .

По ф-ле (2.87) найд'ем

соответствующие

значения

R0

Ух

400-20

/?экв! =

:

=

, n

n , 9

n

=

19 Ом;

гн + rx

400 +

20

Я « . =

'Уз

Т

400-430

=

208 Ом;

/

= ^Г-^Г,

Ч

э к

в

Г и +

400 + 430