Expériences avec une diode tunnel analogique

En plus de la diode tunnel , il est intéressant de mener une série d'expériences avec son analogue fonctionnel, connu depuis plusieurs décennies. Il est similaire à un émulateur à repassage lent: il n'y a pas de réels effets quantiques, et les performances ne sont pas cela. Mais la caractéristique I-V est similaire, tout comme le comportement de l'appareil dans le circuit.

De KDPV, nous pouvons conclure que l'analogique est un réseau à deux terminaux, à l'intérieur duquel se trouve un certain circuit simple. Le voici:



L'auteur a essayé d'utiliser les transistors 2N3904 et 2N2222, mais il s'est avéré que le 2N4401 fonctionnait mieux. Les propriétés de l'analogue peuvent varier, en choisissant la résistance R6. Le schéma d'un caractérographe impromptu est le même:



Et pourtant, il mesure la tension totale sur la «diode» et la résistance sur un canal, et sur la résistance uniquement sur l'autre. La chute de tension uniquement sur la "diode" peut être déterminée par soustraction. Et connaissant la tension aux bornes de la résistance, vous pouvez calculer le courant.

Le caractérographe fonctionne de la même manière quelle que soit la forme des oscillations générées par le générateur. L'auteur a réglé la fréquence à environ 100 Hz. L'analogue est beaucoup "plus fort" qu'une vraie diode tunnel: vous ne pouvez pas avoir peur de la désactiver par une tension statique, légèrement dépassée du générateur, une soudure trop longue. La caractéristique est la suivante:



La résistance négative sur cette partie presque linéaire de la caractéristique I - V, lorsqu'elle existe (de 1,55 à 3,0 V), est d'environ -64 Ohms. Avec l'augmentation de la tension dans cette plage, le courant passe de 27,2 à 4,4 mA. Avec une nouvelle augmentation de tension, le courant augmente légèrement.

Le générateur sur l'analogue de la diode tunnel est obtenu si vous allumez simplement le circuit oscillatoire en série avec lui et appliquez de la puissance:



La fréquence calculée s'est avérée être de 5,033 kHz, la vraie - 5,11 kHz. Le générateur fonctionne dans la plage de tensions d'alimentation de 1,6 à 3,6 V, la meilleure forme de vibration est obtenue à 3,6 V. Mais à une tension supérieure à 2,6 V, le générateur ne démarre pas automatiquement, c'est-à-dire que vous devez d'abord le démarrer avec une tension inférieure, ce qui puis augmenter progressivement pour atteindre l'optimum. L'amplitude des oscillations dépasse la tension d'alimentation: à 3,5 V, elle est de 4,3 V.



Un condensateur en parallèle avec une puissance à une fréquence aussi basse est facultatif.

L'amplificateur de tension sur l'analogue de la diode tunnel est assez inhabituel: il est alimenté par un signal amplifié, et l'amplitude à la sortie est légèrement plus grande qu'à l'entrée. Pour obtenir un tel amplificateur, il suffit d'ajouter deux résistances à l'appareil: 51 ohms réduit la résistance de sortie du générateur à 25 ohms, 30 ohms - charge:



Nous donnons des impulsions rectangulaires, ajustons l'amplitude et soudain nous voyons:



L'amplitude d'entrée est de 1,26 V, la sortie de 1,84 V.

Bien sûr, un miracle ne s'est pas produit, l'auteur a ajouté au signal d'entrée et ajusté un certain «décalage». De toute évidence, le générateur dont il dispose a pour fonction de décaler le signal en lui ajoutant une composante constante. Pour cette raison, l'amplitude de sortie s'est avérée être plus grande que l'entrée, bien que dans le circuit il n'y ait pas de capacités et d'inductances autres que parasites. Mais le gain dans la composante variable est évident.