Розробка та дослідження широкодіапазонного генератора електричних коливань на основі транзисторних структур з від'ємним опором

Abstract

В даній магістерській кваліфікаційній роботі представлені дослідження пристроїв генерування та формування сигналів на основі реактивних властивостей транзисторних структур з від'ємним диференційним опором. Проаналізовано існуючі методи та засоби генерування та формування сигналів на основі приладів з від'ємним опором. Досліджено реактивні властивості транзисторних структур з від'ємним опором та обґрунтовано переваги пристроїв на основі реактивних властивостей транзисторів у широкому діапазоні частот по відношенню до існуючих. В теоретичній частині проведено математичне моделювання пристроїв генерування та формування сигналів на основі біполярно-польових транзисторних структур з від'ємним опором. Досліджено схеми оптично-керованих генераторів на основі біполярно-польових транзисторних структур (прилади N-типу) в яких в якості фотоприймачів використані фотокерований лавинний транзистор, фоторезистор і фотодіод. На базі теоретичних результатів розроблено схемні рішення генераторів електричних сигналів з оптичним керуванням на основі реактивних властивостей транзисторних структур з від'ємним опором, аналіз яких показав можливість підвищення метрологічні параметри у півтора рази в порівнянні з класичними пристроями. В економічній частині було визначено собівартість, економічний ефект та термін окупності пристрою. Також в роботі розглянутий розділ безпеки життєдіяльності.In this master's qualification work the research of devices of generation and formation of signals on the basis of reactive properties of transistor structures with negative differential resistance is presented. The existing methods and means of generation and formation of signals based on devices with negative resistance are analyzed. The reactive properties of transistor structures with negative resistance are investigated and the advantages of devices based on the reactive properties of transistors over a wide frequency range with respect to the existing ones are substantiated. In the theoretical part mathematical modeling of devices of generation and formation of signals on the basis of bipolar-field transistor structures with negative resistance is carried out. Schemes of optically controlled generators on the basis of bipolar-field transistor structures (N-type devices), in which photoconductive avalanche transistor, photoresistor and photodiode were used as photodetectors. On the basis of theoretical results, the circuit designs of optical signal generators with optical control based on the reactive properties of transistor structures with negative resistance have been developed, the analysis of which showed an opportunity to increase the metrological parameters by one and a half times compared with the classical devices. The economic part determined the cost, the economic effect and the payback period of the device. Also in the work is considered the section of safety of life.