Процессы в пролетном пространстве и малосигнальная модель ЛПД

Расчет тока. Ток, наведенный во внешних зажимах диода, равен усредненному значению тока по координате на интервале , т.е. пролетном пространстве:

.

(5.1)

Здесь ток – функция текущего времени и времени пролета участка :

.

Вводя замену переменных (откуда ), из (5.1) получаем

.

или

,

(5.3)

где – время пересечения ПП.

Комплексный коэффициент передачи тока через пролетное пространство. Полагаем, что входящий в ПП ток и средний ток через ПП гармонические:

,

(5.3)

Подставляем (5.3) в (5.2):

.

После сокращения на получаем:

.

(5.4)

Здесь коэффициент передачи тока через ПП:

.

(5.5)

Рис. 5.1. Графики вещественной и мнимой составляющих коэффициента .

Рабочая область ЛПД расположена вблизи максимума функции .

Малосигнальная модель ЛПД. Дополнив схему слоя умножения (рис. 4.2) управляемым генератором и емкостью для области ПП и учтя сопротивление области базы , получим два варианта линейной модели ЛБВ (рис. 5.2). В первой схеме источник тока управляется током , во второй – напряжением . Учитывая изменение направления тока во второй схеме, находим , откуда

.

(5.6)

Применим схему замещения на рис. 5.2,б для пояснения работы генератора на ЛПД (рис. 5.3). На частотах выше входная цепь имеет емкостный характер. Фазовый угол крутизны в области максимума невелик – здесь проходит через нуль. Таким образом, схема в целом является аналогом емкостной трехточки (вариант Клаппа) на малоинерционном трехполюснике. Но следует помнить, что внутренняя точка (*) модели ЛПД недоступна, поскольку это диодный генератор.

а)	б)	Рис. 5.3. Эквивалентная схема генератора на ЛПД
Рис. 5.2. Два варианта малосигнальной схемы ЛПД

С помощью схемы на рис. 5.3 можно найти условия самовозбуждения колебаний. Крутизна по первой гармонике падает с ростом амплитуды , что обусловливает мягкий характер возбуждения и установления колебаний.