-rasm. Tunnel diodning energetik diagrammasi (a) va VAXi
Yuqori chastotalarda ishlovchi diodlar
Ko'chkili uchma diod (KUD) generatsiyalovchi diodlarning bir
ko‘rinishini tashkil etadi. Yuqori chastotalarda uning VAXida, p-n o‘tishda ko‘chkili teshilish sodir bo'lganda, manfiy qarshilikka ega
soha hosil bo'ladi. Agar KUD rezonatorga joylashtirilsa unda chastotasi
100 Gs gacha bo'lgan so'nmas elektr tebranishlar hosil bo'ladi. O'ta
yuqori chastota (O 'Y CH )larga 300 M Gs dan 300 G G s gacha
diapazondagi tebranishlar kiradi va detsimetrli, santimetrli, millimetrli
to'lqin uzunlikdagi tebranishlarni o'z ichiga oladi.
O 'Y C H diapazondagi tebranishlarni K U D lar yordam ida
generatsiyalash va kuchaytirish uchun ikkita shart qanoatlantirilishi
zarur: a) diodga tashqi o'zgarmas kuchlanish berilganda, uning tuzilmasi
ma’lum uchib o'tish vaqtiga ega bo'lgan elektronlar to'plamlari hosil
bo'lishini ta’minlashi kerak; b) diod albatta RLC parametrlari tarqoq tebranish konturga ekvivalent O'YCH rezonatorga ulanishi kerak.
Bunda uchish vaqti bilan aniqlanadigan davriy takrorlanuvchi
elektronlar to'plam i o'z energiyasini signalni kuchaytirishga yoki
rezonatordagi quvvat yo'qotishlarni kompensatsiyalashga sarflaydi va
shu bilan so'nmas tebranishlarni saqlab qoladi.
Kuchaytirish yoki generatsiyalash rejimiga mos shartlarni elektron
asboblarning manfiy dinamik (differensial) qarshiligi (MDQ) bilan
xarakterlash qabul qilingan. Elektron asbobda MDQ ning mavjudligi
uni energiya yutuvchi sifatida emas, balki o'zgaruvchan tok energiyasi
manbayi sifatida qarash kerakligini anglatadi.
KUD — yarimo'tkazgich asbob bo'lib, uning ishlash prinsipi
O'YCH diapazonda zaryad tashuvchilaming ko'chkisimon ko'payishi
va ularning elektr maydon ta’sirida uchib o'tishi natijasida MDQ
hosil bo'lishiga asoslanadi.
Hozirgi vaqtda KUDlar millimetrli to'lqin uzunligida eng katta
quwatli O'YCH tebranishlar hosil qiluvchi qattiq jismli manbalarning
biridir. 10 GGs chastotada uzluksiz tebranishlarning maksimal quwati,
FIK 40 % bo'lganda, 10 Vt larni tashkil etadi.
Ko'chki toki shovqinlari yuqori bo'lgani sababli, KUD asosidagi
kuchaytirgichlar shovqin koeffitsienti 30—40 dB ni tashkil etadi va
KUDlarning kuchaytirgich sifatida ishlatilishini cheklaydi. KUD
asosidagi quwat kuchaytirgichlar radioreleli va sun'iy yo'ldoshli aloqa
tuzilmalarida qo'llaniladi.
KUD tuzilmasi va KUD asosidagi generatorning elektr sxemasi
3-rasmda ko'rsatilgan. RLC mikroto'lqinli rezonatorni tashkil etadi.
KUDda xususiy avtotebranishlarni tashqi rezonans kontursiz ham
uyg'otish mumkin.
KUD parametrlari va teskari kuchlanish Uqiymati shunday
tanlanadiki, p+ — n o'tishdagi elektr maydon kuchlanganligi EL~ \0 5
V/sm, / — sohada esa ET0.Y ~ 5—10 kV/sm bo'lsin.
3-rasm. KU D asosidagi generator elektr sxemasi.
zaryadli to’plam sifatida p+-n o‘tish maydoni hisobiga L qalinlikka
ega bo'lgan va dreyf qatlami deb ataluvchi /-sohaga o ‘tadi. Dreyf
qatlamida elektronlar o'rtacha v T0.Y tezlik bilan n+ — sohaga siljiydi.
Elektr maydon tezlatuvchi maydondan sekinlatuvchi maydonga o'tish
vaqtida elektronlar to‘plami dreyf sohasida harakatlanishga boshlaydi.
Agar dreyf qatlami uzunligi L da elektronlarning uchib o‘tish
vaqti r DRtebranishlar davri yarmiga yaqin {rDR = 7 7 2 ) qilib olingan
bo‘lsa, elektronlar to‘plami L ning butun uzunligida yuqori chastotali
maydon bilan tormozlanadi va unga o‘z energiyasini berib boradi.
Kinetik energiya uzatilishi elektronlar to‘plamining kristali panjara
bilan to‘qnashuvlari orasida sodir bo'ladi.
Elektronlar o ‘zining bir qism energiyasini yuqori chastotali
maydonga uzatishi KUD MDQka ega ekanini anglatadi.
0 ‘YCH m aydonga energiya uzatishning m aqbul shartidan
т = T 12 kelib chiqqan holda, UD li generatorning ishchi chastotasi
f ni baholaymiz:
