Для цитирования:
Мясин Е. А., Максимов Н. А., Котов В. Д. Воздействие низкочастотного шумового сигнала на СВЧ-генератор детерминированных колебаний на Si–Ge транзисторе // Известия вузов. ПНД. 2018. Т. 26, вып. 3. С. 99-108. DOI: 10.18500/0869-6632-2018-26-3-99-108
Воздействие низкочастотного шумового сигнала на СВЧ-генератор детерминированных колебаний на Si–Ge транзисторе
Цель данной работы – показать возможность хаотизации колебаний при воздействии низкочастотным (0.1...3.0 MHz) шумовым сигналом на цепь питания транзистора в одночастотном транзисторном генераторе. Предполагается подтвердить высказанное ранее предположение о том, что этот эффект, впервые обнаруженный нами в ЛПД-генераторе, может иметь место в любых генераторах с полупроводниковым активным элементом, имеющим хотя бы один p–n-переход. Метод. Для решения этой задачи был создан транзисторный СВЧ-генератор Колпитца упрощённой структуры. В качестве активного элемента в нём использовался биполярный Si–Ge n–p–n-транзистор. Тот же генератор низкочастотного шумового сигнала (0.1...3.0 MHz), что и в эксперименте с ЛПД-генератором, был использован для воздействия на его цепь питания. Вначале были исследованы режимы детерминированных колебаний СВЧ-генератора Колпитца (одночастотный и двухчастотный). Затем исследовано воздействие низкочастотного шумового сигнала на цепь питания его транзистора и проведено сравнение спектров СВЧ-генерации без воздействия шумового сигнала и с ним. Это сравнение впервые показало, что спектры детерминированных колебаний в СВЧ-генераторе Колпитца при воздействии низкочастотного шумового сигнала на цепь питания транзистора трансформируются в спектры шумовых колебаний. Результат эксперимента полностью подтвердил наше предположение. Поэтому такой способ хаотизации колебаний может быть использован для любых полупроводниковых генераторов с активным элементом, имеющим хотя бы один p–n-переход, точнее, его нелинейную вольт-амперную характеристику.
- Мясин Е.А., Кислов В.Я., Богданов Э.В. Способ генерирования электромагнитных шумовых колебаний. А.С. No1125735, опубл. 23.11.1984. БЛ No43 с приоритетом от 22.06.1967 г.
- Кислов В.Я. Теоретический анализ шумоподобных колебаний в электронноволновых системах и автогенераторах с запаздыванием и сильной нелинейностью // РЭ. 1980. Т. 25, No8. С. 1683.
- Дмитриев А.С., Ефремова Е.В., Максимов Н.А., Панас А.И. Генерация хаоса / Под общей редакцией д.ф.-м.н. А.С. Дмитриева. Сер. «МИР физики и техники». М.: Техносфера, 2012. 424 с.
- Tamasevicius A., Bumeliene S., Lindberg E. Improved chaotic Colpitts oscillator for ultrahigh frequencies // Electron. Lett. 2004. Vol. 40. P. 1569–1570.
- Li J.X., Wang Y.C., Ma F.C. Experimental demonstration of 1.5 GHz chaos generation using an improved Colpitts oscillator // Nonlinear Dyn. 2013. Vol. 72. P. 575–580.
- Максимов Н.А., Панас А.И. Твердотельная хаотическая автоколебательная система микроволнового диапазона упрощённой структуры // Письма в ЖТФ. 2017. Т. 43, вып. 3. С. 88–94.
- Misawa T., Kenyon N.D. An oscillator circuit with cap structure for millimeter wave IMPATT diodes // IEEE Trans. MTT. 1970. MTT-18. P. 969.
- Kenyon N.D. A circuit design for mm-wave IMPATT oscillators // IEEE GMTT International Microwave Symposium Digest. 1970. P. 300–303.
- Мясин Е.А., Котов В.Д. Широкополосные диодные генераторы шума миллиметрового диапазона волн // Радиотехника. 2005. No 3. С. 46–50.
- Мясин Е.А., Котов В.Д. Генератор СВЧ шумовых колебаний. Патент No 2614925 РФ, по Заявке No 2015154277 от 17.12. 2015. Опубл. 30.03.2017. Бюл. No 10.
- Котов В.Д., Мясин Е.А. Воздействие низкочастотного шумового сигнала на генератор одночастотных колебаний миллиметрового диапазона волн на лавиннопролётном диоде // Письма в ЖТФ. 2017. Т. 43, вып. 22. С. 68–74.
- Verdier J., Liopis O., Plana R., Graffeuil J. Analysis of noise up-conversion in microwave field-effect transistor oscillators // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. August 1996. Vol. 44. no. 8. P. 1478–1483.
- Hiroshi Okamoto, Mutsuo Ikeda. Injection-locked ultra-high frequency solid-state oscillator. Patent US 4099144 A. 26.04.1976. Publication date 04.07.1978.
- Кальянов Э.В., Иванов В.П., Лебедев М.Н. Принудительная и взаимная синхронизация генераторов при наличии внешнего шума // РЭ. 1990. Т. 35, вып. 8. С. 1682–1687. 15. Лебедев М.Н., Иванов В.П. Генераторы с хаотической динамикой // Приборы и техника эксперимента. 2002. No 2. С. 94–99.
- 2185 просмотров