4 Принцип действия утд

Принцип действия УТД основан на особенности его ВАХ, которая имеет падающий участок (рисунок 13.9).

Рисунок 13.9

Если на этом участке выбрать рабочую точку, то туннельный диод (ТД) ста­новится эквивалентным отрицательной проводимости, т.к. в это точке

.

Поэтому включение ТД в резонатор приводит к усилению колебаний полез­ного сигнала.

Усиление происходит за счёт энергии источника напряжения сме­щения, с по­мощью которого выбирается рабочая точка. Принцип действия УТД удобно рас­сматривать в совокупности с конструкцией усилителя.

На рисунке 13.10 схематически изображена конструкция УТД с коаксиальным резонатором. ТД включён в разрыв центрального стержня резонатора. Резонатор на­страивается на частоту усиливаемого сигнала. Через блокировочный конденсатор , представляющий собой короткое замыкание для тока частоты сигнала, к ТД подводится напряжение смещение. Величинаустанавливается подбором значенийи, где- напряжение холостого хода источника смещения;- внутреннее сопротивление источника смещения. С источником сигнала (ан­тен­ной) и с нагрузкой (смесителей) резонатор связан через циркулятор, т.е. дан­ный УТД является усилителем отражательного типа.

Рисунок 13.10

Необходимое напряжение смещения определяется выражением:

.

При неправильном выборе инагрузочная характеристикаможет пересекать ВАХ в точках А,B, С, поэтому в момент включения УТД рабочая точка может случайно оказаться в точках А или С, где усиление невозможно (это - возрастающие участки ВАХ). Для устойчивой работы УТД необходимо выполнить условие:

.

Таким образом, выбор параметров иосуществляется на основе при-

ведён­ных выражений одновременно, при этом значения ,,считаются задан­ными.

Следует отметить, что коэффициент шума УТД зависит от дробового шума ТД, причем соответствующая составляющая шумового тока велика. Поэтому в УТД охлаждение его элементов нецелесообразно. Практически достижимые ко­эф­фициенты шума УТД имеют величину Дб.