- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- . . .
- последняя »
отрицательного сопротивления.
Физическая природа этого динамического отрицательного сопротивления связана с процессом ударной ионизации в р-п переходе и с взаимодействием образованной при этом лавины свободных носителей тока (электронов и дырок) с высокочастотным полем в слое объемного заряда (запойном слое) обратно смещенного р-п перехода. Действительно, известно два основных механизма резкого возрастания тока в обратно смещенном р-п переходе — лавинный пробой вследствие ударной ионизации атомов кристалла подвижными электронами и дырками и эффект Зинера — туннельный переход носителей заряда из заполненной зоны одного полупроводника в свободную зону другого. Эффект Зинера проявляется лишь в достаточно узких р-п переходах с напряжением пробоя меньше 5 В для германия. В нашем случае это напряжение превышало 20 В, так что возрастание тока можно было целиком отнести за счет ударной ионизации. Исследования подтвердили это предположение, и диоды, в которых наблюдался эффект генерации СВЧ колебаний, были названы лавинно-пролетными.
2 ДИОДЫ С ПОЛЕВОЙ ЭМИССИЕЙ Диоды с динамическим отрицательным сопротивлением известны в вакуумной электронике уже 60 лет. Л. Левеллин экспериментально показал возможность создания на основе такого диода генератора СВЧ. Схема подобного генератора включает диодный промежуток, ограниченный двумя электродами — катодом и анодом, к которым приложена постоянная U0 и переменная U~ разности потенциалов, и внешний колебательный контур.
С термоэмиссионного катода в диодный промежуток поступает немодулированный поток электронов. Под действием переменного поля скорость электронов изменяется, и первоначально однородный электронный поток группируется. При этом средняя (за период) энергия взаимодействия электронов с переменным полем оказывается отличной от нуля и зависящей от угла пролета электронов в диоде q = wt (t—время пролета электронов). В определенных интервалах значений угла пролета
2pn < q < (2n + 1) (n = 1, 2, ...).
Эта энергия отрицательна, т. е. происходит трансформация кинетической энергии электронов в энергию высокочастотного поля. В соответствующих диапазонах частот активное сопротивление диода отрицательно.
Однако поскольку группировка электронов и отбор высокочастотной мощности происходят в одном и том же пролетном пространстве при отсутствии в этом пространстве замедленных электромагнитных волн, эффективность такого взаимодействия невелика и абсолютная величина активного сопротивления диода много меньше величины его реактивного (емкостного) сопротивления. Поэтому для создания автогенератора в СВЧ диапазоне приходится подключать к диоду внешний контур с высокой добротностью и снимать с катода очень большие плотности тока. В связи с этим реализация подобных генераторов встретила значительные трудности и они не нашли практического применения.
Между тем существует принципиально простой способ резкого повышения эффективности диодных генераторов. Он заключается в замене модуляции электронов по скорости модуляцией по току на входе в диодный промежуток.
Допустим, что вместо термоэмиссионного катода в диоде используется какой-либо тип автоэмиссионного катода с достаточно резкой зависимостью тока эмиссии от напряженности
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- . . .
- последняя »
Похожие работы
Тема: Характеристики диодов, конструкции и особенности применения |
Предмет/Тип: История техники (Реферат) |
Тема: Модели полупроводниковых диодов |
Предмет/Тип: Информатика, ВТ, телекоммуникации (Практическое задание) |
Тема: Применение pin диодов |
Предмет/Тип: Радиоэлектроника (Реферат) |
Тема: Модели полупроводниковых диодов |
Предмет/Тип: Информатика, ВТ, телекоммуникации (Практическое задание) |
Тема: Применение pin диодов |
Предмет/Тип: Математика (Реферат) |
Интересная статья: Быстрое написание курсовой работы