230 (63)

- 230

Rodzaje diod półprzewodnikowych i ich zastosowania

właściwości ma InSb. Diody tunelowe wykonane z InSb charakteryzują się ponadto najmniejszymi szumami własnymi, lecz ich wadą jest niska temperatura pracy (poniżej 20°C).

Pod względem technologii i konstrukcji diody tunelowe są to złącza epiplanarne lub stopowe, zmontowane w oprawkach typowych dla przyrządów pracujących w zakresie mikrofalowym (rys. 4.47).

\ /

Rys. 4.47

Typowe obudowy diod tunelowych

4.G.2

Przykłady zastosowań

Teraz zostaną omówione dwa proste przykłady ilustrujące możliwości zastosowań diody tunelowej w układach impulsowych i generatorach mikrofalowyc

Układ przerzutnika z diodą tunelową i jego analizę graficzną przedstawiono na rys. 4.48.

Statyczny punkt pracy diody jest określony przez źródło polaryzacji U₂ i rezystor obciążenia R_L. Źródło sygnału sterującego e_g może dawać przebieg sinusoidalny albo inny przebieg napięcia przemiennego, na przykład trójkątny lub tra-pezoidalny. Zadaniem diody tunelowej w tym układzie jest uformowanie szybkich skoków napięcia w chwilach, gdy sygnał sterujący przekracza pewne wartości progowe.

Zasadę kształtowania impulsu o stromych zboczach wyjaśnia analiza graficzna, przedstawiona na rys. 4.48b. Wartości progowe napięcia -wejściowego oznaczono jako U,, U₂, a odpowiadające im proste obciążenia — narysowane linią przerywaną — przechodzą przez punkty 2, 6‘ na charakterystyce I(U) diody tunelowej. Prosta obciążenia dla stanu spoczynkowego, czyli dla napięcia U_z, przecina charakterystykę I(U) diody tunelowej w trzech punktach. Jednak tylko jeden z dwu „zewnętrznych” punktów (1 lub -5) może być stabilnym punktem pracy. (Gdyby rezystancja obciążenia była mniejsza niż moduł ujemnej rezystancji dynamicznej diody, to prosta obciążenia przecinałaby charakterystykę I(U) tylko w jednym punkcie i byłby to stabilny punkt pracy). W chwili gdy napięcie wejściowe przekracza wnrtość progową U _t, następuje raptowne przeniesienie punktu pracy z 2 do 3. Natomiast przy obniżeniu napięcia wejściowego poniżej wartości U, następuje raptowne przeniesienie punktu pracy z 6 do 7. Z tymi dwoma przeskokami punktu pracy są związane bardzo strome zbocza impulsu napięcia v._d ukształtowanego na diodzie. Przebieg impulsu u_d w pozostałych okresach czasu można z łatwością prześledzić zgodnie z charakterystycznymi punktami oznaczonymi na rys. 4.48b cyframi od 1 do 8.

Pełniejszy obraz zjawisk zachodzących w omawianym obwodzie uzyska się, przedstawiając diodę tunelową w postaci schematu zastępczego, zawierającego nieliniowe