Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
ЛПД как отрицательное сопротивление
|
|
Диодный генератор на ЛПД (ГЛПД) состоит из полупроводникового диода и внешней относительно диода колебательной системы. При анализе генератора в динамическом режиме диод удобно рассматривать как двухполюсник с полным комплексным сопротивлением Z д = r д + jx д, активная составляющая которого отрицательна (ОС).
Пусть ток и напряжение на входе двухполюсника меняются по гармоническому закону с частотой ω = 2 π f:
| (6.7) |
| где | I 1 и U 1 — амплитудное значение тока и напряжения; |
| ϕ — сдвиг фаз между током и напряжением. |
Тогда средняя за период T мощность, выделяемая двухполюсником
| (6.8) |
и активная составляющая полного сопротивления
| (6.9) |
будут отрицательными при 0, 5 π ≤ ϕ ≤ 1, 5 π. Это означает, что двухполюсник с ОС выделяет во внешнюю цепь энергию высокочастотных колебаний за счёт преобразования энергии источника питания. Таким образом, действие ОС эквивалентно включению в электрическую цепь источника колебательной мощности.
Вольт-амперная характеристика двухполюсника с ОС имеет падающий участок, расположенный между двумя участками с положительным наклоном. ЛПД имеет ВАХ S -типа.
Динамическая ВАХ ЛПД
Для диодов с ВАХ S -типа напряжение является однозначной функцией тока U = f (i). Поэтому рабочая точка I 0 может быть установлена однозначно в пределах падающего участка ВАХ, если внутреннее сопротивление источника питания Ri велико (Ri ≥ r д), что имеет место для диодов S -типа (источник тока). Схема подключения ЛПД к источнику питания.
Схема подключения ЛПД к источнику тока
Таким образом, отрицательное сопротивление ЛПД проявляется только в том случае, если его помещают в высокочастотный резонатор, настроенный на определённую частоту, и задают ему режим лавинного пробоя. В таком режиме ЛПД является генератором СВЧ колебаний с частотами до нескольких десятков гигагерц.
В статическом же режиме сопротивление ЛПД во всём диапазоне токов и напряжений положительно. Поэтому на статической вольт-амперной характеристике ЛПД нет участков с отрицательным сопротивлением.
Образование отрицательного сопротивления ЛПД возможно лишь в сравнительно узком диапазоне СВЧ и объясняется результирующим сдвигом фаз между ВЧ напряжением, приложенным к диоду, и током, наведённым во внешней цепи. На остальных частотах сопротивление положительно.