генерації і підсилення НВЧ сигналів. Алей для створення складних мікросхем розглянемо декілька приладів на основі діода ГАННА (Дг).
Амплітудний дискримінатор.
Якщо прикладена до діода ГАННА напруга перевищує критичну Uкр то на виході ДГ генеруються короткі імпульси струму, частота яких залежить від довжини діода і швидкості переміщення доменів, якщо до схеми на малюнку 4 прикласти імпульсну вхідну напругу так щоб сума напруг Uвх+Uжив перевищила критичну напругу Uкр діода то кількість генерованих імпульсів на виході схеми ведповідатиме тривалості вхідного сигналу, топто діод виконуватиме функцію перетворення тривалості сигналу на кількість вихідних імпульсів.
Якщо подати вхідний сигнал через RC ланцюжок малюнок 4,1 тот при умові Uвх+ Uжив>Uкр на виході схеми почнеться генерація імпульсів струму а конденсатор (С) зарядиться до напруги Uвх+Uжив після припинення вхідного сигналу, конденсатор почне розряджатися через діод (ДГ), при чому час розряду конденсатора буде залежати від параметрів RC ланцюжка і амплітуди вхідного сигналу, чим більша амплітуда тим довше розряджатиметься конденсатор тим більше імпульсів буде на виході. Одже розглянута схема перетворює величину амплітуди вхідного сигналу на кількість вихідних імпульсів. логічна схема “i”. логічну схему “i” можна здійснити ввімкнувши ДГ паралельно один одному малюнок 5. Опори R1 R2 R3 можна підібрати такими щоб при подачі сигналу на один із входів напруга на ДГ2 була меншою за критичну точка А, апри подачі сигналів на обидва входи напруга на ДГ
2 була більшою критичної точка В при цьому на кожному із діодів ДГ1 ДГ3 збуджується домени, струми через ці гілки схеми зменшується, при цьому струм через опір навантаження зменшується, що приводить до збільшення напруги на на діоді ДГ2 , у ньому збуджується домен і на виході схеми формується імпульс “логічна одиниця”.
Лавинно пролітні діоди (ЛПД).
Для підсилення і генерації коливань НВЧ застосовують лавинно пролітні діоди (ЛПД). Ці діоди працюють у режимі електричного пробою при постійній зворотній напрузі і за певних умов створюють негативний деференціальний опір змінному струму, такий негативний опір виникає при роботі на НВЧ на нищих частотах він не виникає.
Конструкція ЛПД подібна до конструкції стабілітрона.
Нехай до ЛПД прикладена постійна зворотна напруга і деяка змінна, якщо півхвиля змінної напруги приводить до зростання зворотної напруги на діоді то в режимі пробою відбудиться лавинно подібне зростання струму в наслідок інерційності процесів в ПН переході, топто деякого часу пробігу носіїв заряду через ПН перехід цей струм досягне максимуму з деяким запізненням відносно тієї півхвилі змінної напруги, яка викликала цю зміну струму, під дією постійної напруги ця лавина продовжує рухатися і протягом наступної півхвилі змінної напруги яка зменшує зворотну напругу на діоді таким чином імпульс струму який відповідає негативній частині півхвилі напруги проходить в колі тоді коли зворотне зміщення на діоді зменшується топто впроти фазі до вхідної змінної напруги. Одже змінному струму виникає негативний опір оскільки незначні зміни вхідної напруги приводять до значної зміни струму через ЛПД то підключаючи його до коливальної системи НВЧ, можна за рахунок негативного опору забеспечити підсилення цих коливань. У даній схемі ЛПД виконує функцію клапана, який періодично підживлює коливальний контур енергією джерела струму Е.
Варикапи.
Варикапами називають НП діоди в яких використовується барєрна ємність зворотньо зміщеного ПН переходу, яка залежить від величини прикладеної до діода зворотної напруги . варикап це елемент з електрично керованою ємністю. Як відомо при відсутності зовнішньої напруги між П і Н областями існує потенціальний барєр а в ПН переході електричне поле, якщо до діода прикласти звортну напругу то висота потенціального барєру між областями ПН переходу зросте пропорційно до величини прикладеної напруги. Зворотна напруга відштовхує електрони в глиб Н області адірки в глиб П області, в наслідок цього відбувається розширення області ПН переходу ітим більше чим більша зворотня напруга, одже зміна прикладеної зворотньої напруги, прикладеної до ПН переходу приводить до зміни барєрної ємності переходу. Барєрна ємність визначається за формулою С=е*S/d де е-діалектрична проникність НП, S-площа поперечного перерізу,d-ширина ПН переходу.
Основне застосування варикапа це електричне налаштування коливальних контурів.
Намалюнку приведена схема ввімкненя варикапа в коливальний контур,який утворюється індукитвністю L котушки і ємністюварикапа,конденсатор С служить для того щоб щоб катушка не закорочувала накоротко варикап по постійному струму, напруга подається на варикап через потенціометер і резистор. Змінюючи через потенціометер зворотну напругу на варикапі можна змінювати резонансну чатоту контура тим самим забеспечуючи вибірковість підсилення вхідних сигналів, додатковий резистор включений для того щоб на зменшувалась добротність контура від шунтуючої дії конденсатора.
Основні параметри варикапів:
1 номінальна ємність-ємність між виводами варикапа при заданій зворотній напрузі (як правило -4вольта).
2 максимальна ємність- ємність варикапа при мінімально допустимій напрузі зміщення.
3 мінімальна ємність- ємність варикапа при максимально допустимій напрузі зміщення.
4 максимально допустима напруга-максимальне значення негативної напруги яка забеспечує задану надійність варикапа при тривалій напрузі.
Тиристори.
Тиристори відносяться до напів провідників які складаються з 4 областей з провідністю П і Н типу які чергуються між собою,топто 3 ПН переходи, розрізняють дво виводні (діодні) і трьовиводні(тріодні)
тиристори. Діодний тиристор(ДТ,диністор)-це НП прилад що має виводи від двох крайніх областей (малюнок 8,а)). Тріодний тиристор (ТТ, тримістор)- це НП прилад що має виводи від двох крайніх областей і однієї з внутрішніх.
Диністор є некерованим перемикаючим діодом а триністор керованим, намалюнку 8 показані зображення тиристорів, крайні ПН переходи теристорів називають емітерними а середній перехід колекторним, внутрішні області тиристора називаються базами, електрод