Усилители на туннельных диодах (УТД)

Основными достоинствами этих усилителей является:

- достаточно низкий коэффициент шума при высокой широкополосно-сти;

- малая потребляемая мощность от источника питания;

- возможность реализации в гибридно-интегральном исполнении.

В настоящее время УТД обеспечивают работу в диапазоне частот до 20 ГГц и при усилении 13÷20 дб с коэффициентом шума 5÷6 дб в полосе 10÷15 % от несущей.

Эффект отрицательного сопротивления создается за счет выбора рабочей точки на падающем участке вольт-амперной характеристики туннельного диода (ТД). Значение отрицательного сопротивления и этом случае определяется наклоном вольт-амперной характеристики на падающем участке

(5.50)

и составляет для реальных приборов несколько десятков Ом.

Рис.5 10

Для устранения низкочастотных релаксаций внутреннее сопротивление источника питания ТД следует выбирать так, чтобы

(5.51)

где - внутреннее сопротивление источника постоянного тока.

Обычно выбирают .

Для устойчивой работы необходимо, чтобы на частоте усиливаемого сигнала выполнялось условие положительности общего сопротивления контура на резонансной частоте.

Коэффициент передачи на резонансной частоте определяется выражением

, (5.52)

где .

Полоса пропускания усилителя равна

. (5.53)

Основными источниками шумов являются:

-дробовые шумы открытого p-n-перехода;

-тепловые шумы сопротивления потерь ;

Коэффициент шума определяется по формуле

. (5.54)

Отсюда следует, что коэффициент шума УТД тем меньше, чем меньше значение и .

Конструктивно УТД выполняются весьма разнообразно в зависимости or диапазона частот и требований, предъявляемых к ним по габаритам и массе.