Генератор электрических колебаний Советский патент 1981 года по МПК H03B7/14 

(54) ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

тйвности и конденсатор 10, подключен источник 11 питания.

Генератор работает следуклцим Образом.

При включении источника 11 постянного напряжения, напряхсение через резистор 8 и низкочастотны фильтр, сЬстоя1-шй из катушки 9 индуктивности 9 и конденсатора 10, подается на последовательно соединенные TRAPATT-диод 1 и лазер 2, вследствие этого начинается генерация нарастаюцих по амплитуде импульсов напряжения на TRAPATTдиоде 1 и тока, протекающего через TRARATT-диод 1 и лазер 2. В качестве полупроводникового лазера может быть использован,например инжекционный лазер с пороговтл зна чением тока в несколько раз меньше максимального тока, протекающего через TRAPATT-диод.

Импульс напряжения распространяется к ступенчатому концу 5 отрезк 3 линии передачи и по согласуюгдему трансформатору б частично.проходит в. нагрузку 7, а частично отражаясь возвращается в противоположной фазе к TRAPATT-диоду 1.

В момент достижения током порогового значения тока лазера 2 лазе начинает генерировать световой поток. Благодаря задержке, определяемой длиной световода 4, световой поток достигает эмиттерной области TRAPATT-диода 1 в мопент прихода электрического импульса, отраженного от ступенчатого конца 5 линии 3 передачи. Проникнув в область р-п перехода TRAPATT-диода 1, световой поток генерирует дополнительные носители заряда, что облегчает образование плазмы в .TRAPATT-дибде 1. В тот же момент начинается генерация очередного импульса тока, а тем самым и генерация нового светового импульса лазера 2.

Образование плазмы в TRAPATTдиоде 1 достигается посредством создания на нем перенапряжений. При этом максимальное рабочее напряжение превышает его пробивное напряжение. Причем меньшему значению перенапряжение соответствует меньшее количество заряда плазмы. В предлагаемом устройстве зна:чительная доля заряда создается за счет оптической генерации свободных носителей. Поэтому для образования одного и того же количества плазмы при освещении TRAPATT-диода

требуется меньшее перенапряжение. Это позволяет уменьшить величину и 4ПУльca напрях ения.. отраженного от ступенчатого конца 5 линии 3 передачи. Энергия, поступающая в 2 нагрузку при этих условиях, уве-, личивается. Потери вь-юокочастотноП мощности за счет лазера незначительны, поскольку его сопротивление в открытом состоянии ма ло. К тому же часть затраченной энергии в виде светово энергии .возврагдается обратно через TRAPATT диод.

Величина среднего тока TRAPATTдиода задается источником 11 постб5 янного напряжения. Поэтому уменьше ние среднего напряжения на TRAPAtT диоде 1 за счет снижения величины перенапряжения означает уменьшение мощности, потребляемой от

0 источника питания, т.е. повышается коэффициент полезного действия генератора.

Уменьшение величины перенапряжения на TRAPAlT -диоде сокращает про5 должйтельность переходных процессов и повышает стабильность запуска генератора. Введение оптической обратной связи исключает надобность в короткозамкнутом отрезке линии передачи,

Q что уменьшает габаритные размеры генератора.

Предлагаемый генератор может быть использован в качестве генератора световых импульсов со сверхвысокой частотой следования.

Формула изобретения

Генератор электрических колебаний, содержащий TRAPATT-диод, включенный в отрезок линии передачи, ступенчатый конец которой подключен к нагрузке, и источник питания, подключелный к TRAPATT-диоду, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия генератора, последовательно с TRAPATT-диодом включен полупро.водниковый лазер, светоизлучающай «часть которого соединена световодом с эгшттерной областью TRAPATT-диода.Источники информации, п-ринятые во внимание при экспертизе 55 1. Авторское свидетельство СССР : № 486451, кл. Н 03 В 5/36, 1974.

2. IEEEJ Solid State Circuits, 1973, V. 8., № 1, p.63-66 (прототип).