Além do
diodo de tunelamento , é interessante realizar uma série de experimentos com seu análogo funcional, conhecido há várias décadas. É semelhante a um emulador de ferro lento: não há efeitos quânticos reais e o desempenho não é esse. Mas a característica I-V é semelhante, assim como o comportamento do dispositivo no circuito.
A partir do KDPV, podemos concluir que o analógico é uma rede de dois terminais, dentro da qual existe um determinado circuito simples. Aqui está:
O autor tentou usar os transistores 2N3904 e 2N2222, mas descobriu-se que o 2N4401 funciona melhor. As propriedades do analógico podem variar, escolhendo o resistor R6. O esquema de um caracterógrafo improvisado é o mesmo:
E, ainda assim, mede a tensão total no "diodo" e no resistor em um canal, e no resistor apenas no outro. A queda de tensão apenas no "diodo" pode ser determinada por subtração. E sabendo a tensão através do resistor, você pode calcular a corrente.
O caracterógrafo funciona da mesma maneira, independentemente da forma das oscilações geradas pelo gerador. O autor define a frequência para cerca de 100 Hz. O analógico é muito "mais forte" do que um diodo de tunelamento real: você não pode ter medo de desativá-lo por tensão estática, ligeiramente excedida do gerador, solda muito longa. A característica é a seguinte:
A resistência negativa na porção quase linear da característica I - V onde ela existe (de 1,55 a 3,0 V) é de aproximadamente -64 Ohms. Com o aumento da tensão nessa faixa, a corrente cai de 27,2 para 4,4 mA. Com um aumento adicional na tensão, a corrente aumenta ligeiramente.
O gerador no analógico do diodo de tunelamento é obtido se você apenas ligar o circuito oscilatório em série com ele e aplicar potência:
A frequência calculada acabou sendo 5,033 kHz, a real - 5,11 kHz. O gerador opera na faixa de tensões de alimentação de 1,6 a 3,6 V, a melhor forma de vibração é obtida em 3,6 V. Mas a uma tensão acima de 2,6 V, o gerador não inicia automaticamente, ou seja, você deve iniciá-lo com uma tensão mais baixa, o que então aumente gradualmente para o ideal. A amplitude das oscilações excede a tensão de alimentação: a 3,5 V é de 4,3 V.
Um capacitor em paralelo à energia em uma frequência tão baixa é opcional.
O amplificador de tensão no análogo do diodo de tunelamento é bastante incomum: ele é alimentado por um sinal amplificado e a amplitude na saída é um pouco maior que na entrada. Para obter esse amplificador, basta adicionar dois resistores ao dispositivo: 51 ohm reduz a resistência de saída do gerador para 25 ohms, 30 ohm - carga:
Damos pulsos retangulares, ajustamos a amplitude e de repente vemos:
A amplitude de entrada é de 1,26 V, a saída é de 1,84 V.
Obviamente, um milagre não aconteceu, acrescentou o autor ao sinal de entrada e ajustou um certo "deslocamento". Obviamente, o gerador que ele tem tem a função de mudar o sinal, adicionando um componente constante a ele. Devido a isso, a amplitude de saída acabou sendo maior que a entrada, embora no circuito não haja capacitâncias e indutâncias além das espúrias. Mas o ganho no componente variável é óbvio.