Автогенератор на туннельном диоде

Все рассмотренные выше автогенераторы используют цепь ПОС, за счет которой осуществляется компенсация потерь в системе, приводящая к возникновению автоколебаний. Автогенераторы на активных элементах с внутренним отрицательным сопротивлением (например, на туннельном диоде) не имеют цепи ПОС, и условия их самовозбуждения формулируются иначе. Рассмотрим физический принцип, лежащий в основе их работы.

Если в последовательный колебательный контур, содержащий катушку индуктивности L, конденсатор C и их суммарные потери r (рис. 14.17), поместить некоторое «отрицательное сопротивление» , то характер свободных колебаний в цепи будет определяться соотношением этих сопротивлений.

При (здесь и далее сравнение делается по модулю), свободные колебания в контуре с потерями затухают во времени; при , что означает отсутствие потерь в контуре, свободные колебания в контурестационарны; при амплитуда свободных колебаний в контуре растет во времени. Последний случай означает выполнение условия самовозбуждения в системе.

На рис. 14.18 воспроизведена вольт-амперная характеристика туннельного диода с некоторыми поясняющими обозначениями. В рабочей точке РТ с координатами U ₀и I ₀на середине падающего участка ВАХ дифференциальное сопротивление имеет отрицательный знак. Величина этого сопротивления (соответствует положению касательной k) для реальных туннельных диодов невелика и составляет от 10 до 100 Ом.

Вариант электрической схемы автогене­ратора на туннельном диоде пока­зан на рис. 14.19. Практическое значение амплитуды напряжения на контуре между точками а и б не превышает половины раз­ницы абсцисс точек А и Б на рис. 14.18 и равно около 0, 1…0, 3 В. Коэффи­циент включения контура в точке б достаточно мал (менее 0, 3) для предот­вращения сильного шунтирования контура малым прямым сопротивлением туннель­ного диода.