ПЕРЕКЛЮЧАЮЩАЯ СХЕМА НА ТУННЕЛЬНЫХ ДИОДАХ Советский патент 1969 года по МПК H03K17/58 

Изобретение относится к области импульсной техники, а именио к устройствам переключающих схем на туннельных диодах.

Существует ряд нереключающих схем с двумя туннельными диодами и индуктивностью, в которых токовое смещение осуществляется с помощью лииейяых резисторов. В зависимости от .параметров токозадающей цепи эти схемы могут работать в режиме триггера, мультивибратора или одновибратора, они просты и имеют высокое быстродействие.

Однако подобные схемы имеют ряд недостатков, связанных со способом токового смещения через линейные резисторы. Во-первых, ток смещения туннельных диодов зависит не только от сопротивления резистора смещения, но .и от суммарной вольт-амперной характеристики туннельных диодов, поскольку положительиое сопротивление этой характеристики сравнимо с сопротивлением резистора смещения. Это снижает надежность установления режима. Во-вторых, поскольку иа этапе восстановления схемы, следующем за этапом переключения, индуктивность перезаряжается через линейный резистор, этот процесс протекает экспоненциально и ограничивает максимальную частоту переключения. В хронирующих -переключающих схемах (мультивибраторы, одновибраторы) экспоненциальный характер перезаряда индуктивности снижает стабильность длительности генерируемых импульсов.

Целью изобретения является создание такой переключающей схемы, которая имела бы более высокое быстродействие и надежность, а лри использовании ее в хронирующем режиме-формировала бы более стабильные но длительности импульсы.

Для достижения этой цели линейный нсточни.к гокового Смещения туннельных диодов, включенный последовательно с индуктивностью, заменяется нелинейным источииком токового смещения.

Нафиг. 1 и 2 изобрал ены переключающие схемы, отличающиеся построением нелинейного источника токового смещения.

Они состоят из туннельных диодов / и 2, индуктивности 3, источников 4 и 5 питания и нелинейного источника токового смещения. Приведенный на фиг. 1 нелинейный источник токового смещения содержит имиульсные высо1 очастотные диоды 6 и 7, линейные токозадающие резисторы 8 и 9 и источники напряжения JO и 11, э. д. с. которых в несколько раз превышает напряжение источников 4 и 5.

В нелинейном источнике токового смещения, показанном на фиг. 2, дополиительно введены два высокочастотных диода.

состояниями схемы, причем токи смещения схемы в обеих состояниях одинаковы, и напряжения источников 4 и 5 равны.

В нервом устойчивом состоянии туннельный диод / находится в .положении низкого напряжения,, а туннельный диод 2 - в Полол ении высокого напряжения. Ток смещения, протекающий через индуктивность 3, равен току, протекающему от источника 11 через резистор 9, диод 6 смещен в обратном направлении, а ток, протекающий через рез-истор 8, замыкается через диод 7 на общую точку источников 4 к 5. Во втором устойчивом состоянии туннельный диод / находится в положении высокого напряжения, а диод 2 - низкого. Ток смещения, протекающий по индуктивности 3 в обратном нанразлении, равен разности токов, протекающих по резисторам 8 и 9, а диод 7 смещен в обратном направлении. В том случае, если ток, протекающий по сопротивлению 8, вдвое превышает ток, протекающий по сопротивлению 9, токи смещения в обоих устойчивых состояниях равны. Токи смещения определяются только резисторами 8 и 5 и источниками напрялсения 10 к 11 и не зависят от суммарной вольт-амперной характеристики туннельных диодов 1 я 2.

При Подаче входного сигнала схема переключается из одного устойчивого состояния в другое. За этаном переключения следует этап восстановления схемы, на котором изменяется направление тока смещения.

Схема нелинейното токового смещения на этом этапе имеет малое выходное сопротивление, равное сопротивлению двух последовательно включенных импульсных диодов, что обеспечивает режим перезаряда тока в индуктивности от источника .нанряжения. Благодаря этому ток изменяется в индуктивности линейно, а время восстановления схемы уменьшается. Рассчетные и экспериментальные .данные показывают, что время восстановления в схеме с нелинейным источником смещения, уменьшается в 1,5-2 раза по

сравнению с временем восстановления схемы с линейным смещением.

Динамическое сопротивление источника нелинейного смещения схемы, приведенной на фиг. 2, меньше, чем в описанной схеме. Оно

равно сопротивлению параллельного соединения двух сопротивлений последовательно соединенных пар импульсных диодов. Это обеспечивает последней схеме повышенное быстродействие но сравнению со схемой на фиг. 1.

гг

Предмет изобретения

Переключающая схема на туннельных диодах, содержащая два последовательно включенных туннельных диода, индуктивность, подключенную одним зажимом к общей точке туннельных диодов и два источника питания, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, между вторым зажимом индуктивности и общей точкой источников Питания включен нелинейный источник токового смещения, состоящий из двух диодов, аноды которых объединены между собой и через резистор соединены с источником положительного .напряжения, а катод одного

из диодов через резистор подключен к источнику отрицательного напряжения.

- 4

з 67

i- 5

--О