40 Усилители свч туннельном диоде
Усилители мощности на СВЧ диодах с отрицательным дифференциальным сопротивлением называют усилителями регенеративного типа, т.е. усилителями с положительной обратной связью. На рис. представлена принципиальная схема регенеративного усилителя на ТД. Из рисунка видно, что схема аналогична предыдущей за исключением того, что в ней используется иной способ подачи питающего напряжения – с параллельным питанием. Дроссель Lдр служит для развязки колебательного контура от источника питания по высокой частоте, а конденсатор Ср - для развязки контура по цепи постоянного напряжения.
Основное принципиальное отличие усилителя от генератора состоит в том, что резонансное сопротивление контура RKp в усилителе должно быть меньше, чем |Rд|. Поэтому нагрузочная прямая по переменному току также пересекает ВАХ только в одной точке ИРТ.
Входной сигнал подводится через катушку связи L вx . Коэффициент трансформации выбирается таким, чтобы двойная амплитуда входного сигнала не выходила за пределы участка ВАХ с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Усиление входного сигнала по мощности осуществляется главным образом за счет усиления его по току. Фазовые соотношения тока и напряжения показаны на эпюрах (рис. б). Выходной сигнал снимается с помощью катушки связи L выx . Все остальные процессы аналогичны процессам в генераторе.
Усилители мощности на ТД в основном применяются в СВЧ приемниках прямого усиления, во входных каскадах антенных модулей с обработкой сигналов на СВЧ и во всех тех случаях, когда необходимо усиление СВЧ сигнала с малым уровнем шума и в широкой полосе частот. Они могут работать на частотах вплоть до 15 ГГц. Основными достоинствами их являются:
малый коэффициент шума, равный (3...5) дБ;
малая зависимость характеристик от температуры и воздействия радиации;
высокая механическая прочность и
относительно широкая полоса пропускания - до (10...20)% от рабочей частоты.
Основными недостатками являются:
малый динамический диапазон входных сигналов и
невысокая устойчивость к перегрузкам СВЧ сигналами.
Генераторы на ТД используются в качестве задающих генераторов в передатчиках. Их выходная мощность может составлять сотни милливатт.
