6 Эквивалентная схема дг

Упрощённая эквивалентная схема активного слоя ДГ приведена на рисунке 11,а, где диодный промежуток представлен параллельным соединением нелинейной емкости C (U), отражающей процесс накопления заряда, и нелинейной отрицательной проводимости – G_дг(U). Нелинейная ёмкость C (U) может быть представлена в виде «горячей» реактивности jB (U). С учётом параметров корпуса диода полная эквивалентная схема ДГ показана на рисунке 11,в. Здесь параллельное соединение активной и реактивной проводимости характеризует собственно кристалл GaAs в диапазоне рабочих частот, элементы C_k, L_k, r_k – корпус диода.

а) б)

Рисунок 11 – Эквивалентная схема ДГ

а – упрощенная схема активного слоя; б – полная эквивалентная схема

Параметры эквивалентной схемы зависят от частоты, питающего напряжения и амплитуды колебаний.

7 Эквивалентная схема адг

Э квивалентная схема АДГ включает три основных звена: активный прибор, корпус диода и внешнюю цепь. Эквивалентная схема ДГ показана на рисунке 12 (обведена пунктиром).

Рисунок 12 – Схема включения ДГ в волноводный резонатор

Влияние напряжения питания U₀ на величину реактивной проводимости диода В_ДГ даёт возможность производить перестройку частоты генерации АДГ изменением смещения на диоде. Одновременно зависимость B_дг от U₀ приводит к вариации мощности генерации (в пределах допустимых значений U₀).

ДГ – весьма широкополосный активный прибор, имеющий отрицательную проводимость в полосе частот порядка октавы и более, так что в полосу частот эффективной работы ДГ попадает, как правило, несколько резонансов колебательной системы. В этих условиях внешнюю цепь АДГ представляют обобщенно в виде множества соединённых параллельно колебательных контуров (рисунок 13), где сопротивление нагрузки включено в r_i каждого контура.

Рисунок 13 – Эквивалентная схема внешней цепи с включенным ДГ

В генераторе устанавливается частота f, на которой потери в схеме минимальны, и для неё эквивалентная схема принимает вид, представленный на рисунке 14, в которой отрицательная проводимость диода G_дг будет равна положительной проводимости внешней цепи g_д.

Рисунок 14 – Схема включения ДГ в резонатор

8 Подключение дг к источнику питания

Вольт-амперная характеристика двухполюсника с отрицательной проводимостью имеет падающий участок, расположенный между двумя участками с положительным наклоном. Диод Ганна имеет ВАХ N-типа (рисунок 15).

Рисунок 15 – Вольт-амперная Рисунок 16 – Схема подключения ДГ к

характеристика ДГ источнику питания

Для диодов N-типа ток является однозначной функцией напряжения i = f (u). Поэтому рабочая точка может быть установлена однозначно в пределах падающего участка ВАХ, если внутреннее сопротивление источника питания R_iмало, что имеет место для диодов N-типа (источник напряжения).

Для диодов N-типа ток является однозначной функцией напряжения i = f (u). Поэтому рабочая точка может быть установлена однозначно в пределах падающего участка ВАХ, если внутреннее сопротивление источника питания R_iмало, что имеет место для диодов N-типа (источник напряжения).