How to become an author
Search
Write a publication
Pull to refresh

Comments 39

Вопрос. Если через источник постоянного тока подать 4-6мА на туннельный диод, ВАХ которого приведена в статье, какое падение напряжения будет на диоде? Или возникнет колебательный процесс?
Total votes 1: ↑1 and ↓0+1
UFO just landed and posted this here

Тем не менее, подать постоянный ток можно, включив источник напряжения последовательно с источником тока и последовательно с туннельным диодом.

Total votes 1: ↑1 and ↓0+1
Источник тока без приложенного к нему напряжения не работает, правильней сказать что это не источник а стабилизатор тока.
Total votes 2: ↑2 and ↓0+2
В данном вопросе имеется ввиду идеальный источник тока, в котором ЭДС равна бесконечности, и сопротивление тоже. Ток на выходе источника в идеале не зависит от сопротивления нагрузки. Реальный от идеального будет отличаться тем, что в данном случае сопротивлением нагрузки либо можно пренебречь, либо в определенном диапазоне ток от источника не будет меняться.

С любым другим диодом, или стабилитроном ответить на этот вопрос было бы очень просто. На диоде установится напряжение либо прямое, от десятых долей вольта, до единиц вольт, либо, при обратном включении, напряжение лавинного пробоя, несколько не постоянное (дробовый шум), которое может быть разным в широких пределах.
А вот с туннельным диодом будет куда интереснее. Генерация должна возникнуть при наличии резонансного контура. А с источником тока установиться одно напряжение, а на каком из участков графика, будет зависеть от того, дошел ли ток до участка отрицательного сопротивления (обратите внимания, если подключать диод к источнику напряжения, то на участке от 0.2 до 0.6 вольт напряжение растет, а ток падает, что называют участком с отрицательным сопротивлением). На графике мы этот участок не видим, слишком быстро он пролетел, но именно на этом участке, в этой рабочей точке, работают усилители и генераторы.
Total votes 2: ↑2 and ↓0+2
UFO just landed and posted this here
На практике любой стабилизатор 1117, для такого диода можно взять и слабее. Либо токовое зеркало, и источник ЭДС. В случае с диодом, в определенном диапазоне токов и напряжений данный источник будет вести себя как идеальный.
Т.е. мы просто стабилизируем ток, и подаем 4 ма.
Total votes 2: ↑1 and ↓10
UFO just landed and posted this here
А токовое зеркало совсем другое дело. Оно изменяет напряжение на своём выходе, пока не получится требуемый ток.

Это шизофазия?
Total votes 2: ↑2 and ↓0+2
UFO just landed and posted this here
Википедия, это конечно хорошо, но…
Источник тока, это двухполюсник, создающий ток, который является строго постоянной величиной и никак не зависит от значения сопротивления на подключенной нагрузке, а внутреннее сопротивление его приближается к бесконечности. Вот это определение источника тока, с указанием его основного свойства, а именно, бесконечного внутреннего сопротивления. На ВИКИ про это не слова. Не стоит забывать, что идеальный источник тока это абстракция. В ВИКИ же источник тока описывается как некая нагрузка, ток через которую не зависит от приложенного напряжения. Что в некоторых случаях верно, но кто занимается техникой, и не владеет теорией, откроет эту страницу, и не поймет, как мы можем подключить источник тока к диоду. Нагрузку к нагрузке. И главное зачем. Возможно поэтому Вы и увидели неучей, плюсующих Незнайку.
Total votes 2: ↑2 and ↓0+2
На самом деле, если вспомнить ТОЭ (или как там назывался курс теоретических основ электротехники у Вас в ВУЗе), то все, что Вы сказали про идеальный источник тока, можно сказать и про идеальный источник напряжения, надо лишь ток и напряжение поменять местами, а сопротивление заменить на проводимость. Оба этих понятия являются идеализированным абстрактным представлением несуществующих в природе устройств. Реальные источники напряжения и тока могут стремиться к идеалу только в некотором ограниченном диапазоне условий, а именно внешних нагрузок. Источник напряжения, из за ограничения максимально возможного отдаваемого выходного тока, может считаться таковым лишь при сопротивлении нагрузки не менее определенного предельного значения. Источник тока, наоборот, из за ограничения максимального выходного напряжения, может оставаться источником тока при сопротивлении нагрузки не более определенного предельного значения.
На практике мы чаще сталкиваемся с источниками электроэнергии и режимами их работы, соответствующими источнику напряжения. Но чаще — не значит всегда, например, из того, что первым пришло в голову — это измерительный трансформатор тока. Для корректной работы, он должен использоваться в режиме, близком к КЗ вторичной обмотки, именно как источник тока, а не напряжения.
Total votes 1: ↑1 and ↓0+1
Идеальный источник напряжения обладает несколько другими свойствами. У него нулевое внутреннее сопротивление, или, как Вы указали, бесконечная проводимость. Мой ВУЗ, это Дальневосточный энергетеческий техникум (заочно с отличием, после 20 лет работы в связи), а электроника, это хобби всей жизни, потому владею как и практикой, так и теорией (может несколько неупорядоченно). По части практики, при поверхностном взгляде, это так. Но это видимая сторона. В любой микросхеме есть очень много источников тока, как минимум, это каскады операционных усилителей. Просто мы пользуемся самим ОУ, питаем его источником напряжения, не особо задумываясь, что там внутри. А источников тока, реальных, не абстрактных, на практике немало. Второй пример на поверхности, светодиоды. Третий, неоновые лампы, ЛДС, либо другие, с тлеющим разрядом. Кроме того стабилизация по току это один из режимов работы инверторного сварочного аппарата.
Total votes 1: ↑1 and ↓0+1
Нулевое, или даже отрицательное, внутреннее сопротивление может иметь не только идеальный источник напряжения, но и вполне реальный. Пример источника напряжения с отрицательным выходным сопротивлением — стабилизатор частоты вращения коллекторного электродвигателя.
Насчет достаточно широкого применения источников тока в схемотехнике Вы абсолютно правы.
Total votes 1: ↑1 and ↓0+1
Что Вам мешает подавать стабильный ток и измерять падение напряжения?
Total votes 2: ↑1 and ↓10
UFO just landed and posted this here
Изначально в вопросе упоминался источник тока. Источник тока — это официальный электротехнический термин. Его модель — источник большой (стремящийся к бесконечности) ЭДС Е, соединенный последовательно с большим сопротивлением R, так, чтобы их частное E/R давало нужный по величине ток I. Так что подстраивать ничего не надо, все уже подстроено)
Total votes 2: ↑2 and ↓0+2
UFO just landed and posted this here
Ну можно запилить вот такой прибор
Изменяя сопротивление R1 получаем на выходе стабильный ток.
В данной схеме напряжение само подстраивается.
А вообще, есть источники напряжения, которые создают постоянную разность потенциалов на выводах, и источники тока, которые создают постоянный ток в замкнутой цепи. И оба этих вида замечательно существуют в электронике (правда с некоторым отличием от идеальных).
Total votes 1: ↑1 and ↓0+1
UFO just landed and posted this here
источник тока — официальный термин, так что вопрос был задан корректно.
Total votes 1: ↑1 and ↓0+1
Вы получите схему с двумя устойчивыми состояниями — некоторое подобие триггера. По ВАХ диода из статьи, эти состояния будут примерно соответствовать 30...50мВ и 1100...1150мВ. Внешними воздействиями (например, кратковременными импульсами напряжения) можно будет перебрасывать схему из одного устойчивого состояния в другое. Если добавите резонансную цепь (возможно, сами того не желая, на паразитных емкостях и индуктивностях), то возникнет колебательный процесс. Для обеспечения условий возникновения колебаний необходимо, чтобы отрицательное динамическое сопротивление диода в рабочей точке (на падающем участке ВАХ) полностью компенсировало потери в колебательном контуре.
Total votes 7: ↑7 and ↓0+7
Это типа память на одном диоде получается ?!
Total votes 1: ↑1 and ↓0+1
Точнее сказать — запоминающая ячейка. Чтобы она стала полноценной памятью, пригодной для практического применения, ее надо обвешать цепями записи/считывания, дешифратором адреса и т.д. Кроме того, такая память, в отличие от КМОП, постоянно потребляет энергию, даже если к ней не производится обращений, что делает ее не очень интересной.
Total votes 5: ↑5 and ↓0+5
Вы имеете ввиду два последовательно, чтобы получился некий аналог КМОП? Это не снизит статический потребляемый ток до токов утечки, так как, в отличие от КМОП, где в статике один ключ открыт, а другой полностью закрыт, здесь для хранения состояния необходимо протекание тока большего, чем величина провала на ВАХ. Насчет быстродействия (по современным меркам) затрудняюсь сказать.
Total votes 2: ↑2 and ↓0+2
Довольно быстрая — по тогдашним меркам. Когда-то на ТД такое уже делали, мнээээ… году в 1965, покопаюся в библиотеке, скажу.
УПД. МРБ вып. 575 (вместе с триггерами на элементах Джозефсона) и 586, библиотека автоматики вып.136 и 144.

Кажется, были опыты по микроминиатюризации, но не знаю, чем закончилось (сверхпроводящие триггеры от голубого гиганта померли ещё в конце прошлого века, выбросили на них, НЯП статьи в печати, от двух до семи миллиардов тех ещё убитых енотов — дело закончилось пшиком).
Total votes 1: ↑1 and ↓0+1
Прибор основанный на квантовом эффекте. Квантовая механика рулит!
Total votes 1: ↑1 and ↓0+1
Спасибо за статью. В качестве контура генератора интересно было бы поэксперементировать с кусочком ВЧ коаксиального кабеля.
Total votes 1: ↑1 and ↓0+1
Знать бы мне лет 20 назад, что туннельные диоды такие нежные — сэкономил бы кучу времени. Пытался собрать радиомикрофон(там он в генераторе использовался) — потратил около недели, пока что-то заработало. Это потом понял, что скорее всего чудом, так как туннельные диоды притащил жменькой в кармане, паял 100Вт паяльником(да и опыта пайки на то время не много было) а «цэшкой» пытался прозвонить все что мог. Все условия были для того, чтобы не заработало никогда :)
Total votes 2: ↑2 and ↓0+2
Как все это знакомо. Кто-то же напечатал ту схему, и хоть бы предупредил
Total votes 1: ↑1 and ↓0+1
Я очень хотел сделать генератор квантового шума на таком диоде. Но не нашёл ни одной толковой схемы.
Total votes 1: ↑1 and ↓0+1
А откуда взялась данная идея? Есть шумовой диод, но он основан, емнип, на обычном тепловом шуме.
Total votes 1: ↑1 and ↓0+1
Тепловой шум, как известно зависит от температуры и является фликкер-шумом. Пример фликкер-шума — это лавины, которые накапливаются и потом сходят, когда наступит критическая масса. Квантовый шум, будет на границе ВАХ, при преодолении туннельного эффекта. По идее, это не должно сильно зависеть от температуры (при достаточной плотности шума).

Ссылки по теме:
Ать
Двать
Total votes 1: ↑1 and ↓0+1
Давеча собрал генератор на туннельном диоде. И посмотрите на спектр — его колбасит +-50 кГц:

Спектр
image


Катушка жесткая из провода 1 мм, т.е. с растяжением не связано. Возможно решим диода не точно подобрал и как раз сказываются пороговые эффекты?
Total votes 1: ↑1 and ↓0+1
Возможно. Я боюсь не смогу помочь подробно, т.к. у меня всё осталось на уровне идей. Но я давно хотел сделать квантовый генератор случайных чисел.
Total votes 2: ↑2 and ↓0+2
Sign up to leave a comment.

Articles

Your account

Sections

Information

Services

Support
© 2006–2024, Habr