模拟隧道二极管的实验



隧穿二极管外 ,有趣的是用其功能类似物进行数十年的实验。 它类似于慢铁模拟器:没有真正的量子效应,而性能却不是那样。 但是I–V特性与电路中设备的行为相似。

从KDPV可以得出结论,该模拟是一个两端网络,内部有一定的简单电路。 这是:



作者尝试使用晶体管2N3904和2N2222,但事实证明2N4401的工作效果更好。 选择电阻器R6可以改变模拟量的属性。 即兴人物画师的方案是相同的:



而且,它可以测量一个通道上“二极管”和电阻上的总电压,而仅另一个通道上的电阻。 只能通过减法确定“二极管”上的电压降。 知道电阻两端的电压,就可以计算电流。

不管发生器产生的振荡形状如何,特征图的工作原理都是相同的。 作者将频率设置为约100 Hz。 该模拟比真正的隧穿二极管“强”得多:您不必担心由于静态的,发电机产生的略高于电压,焊接时间太长而将其禁用。 特点如下:



I–V特性的几乎线性部分(存在的1.55至3.0 V)上的负电阻约为-64欧姆。 随着该范围内电压的增加,电流从27.2降至4.4 mA。 随着电压的进一步增加,电流略有增加。

如果仅打开与其串联的振荡电路并施加电源,便可以得到隧道二极管的模拟信号发生器:



计算出的频率为5.033 kHz,实际为5.11 kHz。 发电机在1.6至3.6 V的电源电压范围内运行,在3.6 V时可获得最佳的振动形式。但是,在2.6 V以上的电压下,发电机不会自启动,也就是说,您必须先以较低的电压启动,然后逐渐增加到最佳状态。 振荡幅度超过电源电压:在3.5 V时为4.3V。



在如此低的频率下与电源并联的电容器是可选的。

隧道二极管的模拟上的电压放大器是完全不寻常的:它由放大的信号供电,输出端的幅度略大于输入端的幅度。 要获得这样的放大器,只需在设备上增加两个电阻即可:51欧姆可将发生器的输出电阻降低至25欧姆,30欧姆-负载:



我们给出矩形脉冲,调整幅度,然后突然看到:



输入幅度为1.26 V,输出为1.84 V.

当然,奇迹没有发生,作者增加了输入信号并调整了一定的“偏移量”。 显然,他具有的发生器具有通过向其添加恒定分量来向上移动信号的功能。 因此,尽管在电路中除了杂散的电容和电感以外,输出幅度竟然大于输入的幅度。 但是,可变部分的收益是显而易见的。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN452402/


All Articles