Además del
diodo tunelizador , es interesante realizar una serie de experimentos con su análogo funcional, conocido durante varias décadas. Es similar a un emulador de hierro lento: no hay efectos cuánticos reales, y el rendimiento no es eso. Pero la característica I - V es similar, como lo es el comportamiento del dispositivo en el circuito.
De KDPV podemos concluir que el análogo es una red de dos terminales, dentro de la cual hay un cierto circuito simple. Aquí esta:
El autor intentó usar los transistores 2N3904 y 2N2222, pero resultó que 2N4401 funciona mejor. Las propiedades del análogo se pueden variar, eligiendo la resistencia R6. El esquema de un caracterista improvisado es el mismo:
Y aún así, mide el voltaje total en el "diodo" y la resistencia en un canal, y en la resistencia solo en el otro. La caída de voltaje solo en el "diodo" puede determinarse por sustracción. Y conociendo el voltaje a través de la resistencia, puede calcular la corriente.
El caracterógrafo funciona igual independientemente de la forma de las oscilaciones generadas por el generador. El autor estableció la frecuencia en aproximadamente 100 Hz. El análogo es mucho más "fuerte" que un diodo de túnel real: no puede tener miedo de deshabilitarlo mediante un voltaje estático, ligeramente excedido del generador, una soldadura demasiado larga. La característica es la siguiente:
La resistencia negativa en esa porción casi lineal de la característica I - V donde existe (de 1.55 a 3.0 V) es de aproximadamente -64 ohmios. Con el aumento de voltaje en este rango, la corriente cae de 27.2 a 4.4 mA. Con un aumento adicional en el voltaje, la corriente aumenta ligeramente.
El generador en el análogo del diodo de túnel se obtiene si enciende el circuito oscilatorio en serie y aplica energía:
La frecuencia calculada resultó ser 5.033 kHz, la real - 5.11 kHz. El generador funciona en el rango de voltajes de suministro de 1.6 a 3.6 V, la mejor forma de oscilación se obtiene a 3.6 V. Pero a un voltaje por encima de 2.6 V, el generador no se enciende automáticamente, es decir, primero debe iniciarlo con un voltaje más bajo, que luego aumente gradualmente a lo óptimo. La amplitud de las oscilaciones supera la tensión de alimentación: a 3,5 V es de 4,3 V.
Un condensador en paralelo con potencia a una frecuencia tan baja es opcional.
El amplificador de voltaje en el análogo del diodo de túnel es bastante inusual: está alimentado por una señal amplificada, y la amplitud en la salida es ligeramente mayor que en la entrada. Para obtener dicho amplificador, es suficiente agregar dos resistencias al dispositivo: 51 ohmios reduce la resistencia de salida del generador a 25 ohmios, 30 ohmios - carga:
Le damos pulsos rectangulares, ajustamos la amplitud y de repente vemos:
La amplitud de entrada es 1.26 V, la salida es 1.84 V.
Por supuesto, no ocurrió un milagro, el autor agregó a la señal de entrada y ajustó un cierto "desplazamiento". Obviamente, el generador que tiene tiene la función de subir la señal agregando un componente constante. Debido a esto, la amplitud de salida resultó ser mayor que la entrada, aunque en el circuito no hay capacitancias e inductancias que no sean espurias. Pero la ganancia en el componente variable es obvia.