三、 阶跃恢复二极管及其倍频器分析
??阶跃管采用了PNN结构,其中很薄的N层的载流子浓度很低,几乎接近
本征层。
阶跃管特性:
Cj(U)?Cj(0)?Cj(0)?C0U0(1—)
实际中,阶跃管在大信号交流电压的激励下,电容的开关状态在外电压由正半周到负半周的转变时刻不发生转换。
(1)大信号交流电压正半周加在阶跃管上时,处于正D向导通状态,阶跃管相当于一个低阻,阶跃管的端压u箝位于PN结接触电势差?,管子中有电流i留过;阶跃管相当于一个大扩散电容Cd,交流信号将对其进行充电,由于空穴在N层的复合率比较低,因而有大量的空穴电荷在N区堆积起来。
(2)信号电压进入负半周,使阶跃管内部产生的势垒电场把N区内储存的空穴抽回P层,产生很大的反向电流。这时阶跃管仍然有很大的电容量,故阶跃管上的电压降不能突变,管子中仍然有较大的电流,呈现出导通和低阻状态,因此阶跃管端压仍然正向而且箝位于?,直到正向时存储的电荷基本清除完。一旦电荷耗尽,反向电流将迅速下降到反向饱和电流,形成电流阶跃。调整直流偏压,可以使电流阶跃发生在反向电流最大值处,而且是交流电压。负半周即将结束的时刻。在电流发生阶跃的同时,阶跃管两端将可能发生很大的脉冲电压。
(3)大信号交流激励电压的下一个周期来临。上述过程重复发生,形成与交流激励电压周期相同的一个脉冲串序列波形。
阶跃管的作用是把每一个周期(T1)输入的信源能量转换为一个谐波丰富的大幅度窄脉冲;再利用它激励一个谐振电路,得到频率为最后通过带通滤波器在负载上得到N次谐波的等幅波。
输入信号
??fN?Nf1的衰减波振荡,
ug?Usin(?1t??),通过一个激励电感L激励阶跃管,以便利用电
感来储能,使之得到大幅度的阶跃电流,因此
'RL偏压,为脉冲发生器的等效负载。
ug应为功率信号源。图中U0为负
导通期间:电路的微分方程:
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Ldi?Usin(?1t??)?U0??dt
假定其实条件为
i(t)?I0?i|i?i0?I0,I0为电感中起始电流,则解方程得
U??U[cos??cos(?1t??)]?0t?1LL
由此可见,电流由三部分组成:直流分量、余弦分量和线性下降项。
阶跃期间:为了说明节约期间管上的电流、电压波形,假定在i(t)达到
di|t?ta负的最大值,即dt=0,产生阶跃,则可画出节约期间的等效电路和谢过电
路方程:
diL?0?Usin(?1ta??)?Uo???(dt1ta??)?U0???0 Usin电路的微分方程为:
d(LiL(t)?C0didi)Ldt?dt?0dtRL
令t?ta为阶跃期间的阶跃开始时刻t?0时,起始条件为
?iL|t?0??I1??u0|t?0?0 解得电流为
iL(t)??I1e?t(cos?Nt??sin?Nt)?N
LC0式中:
2??N11??1???????N2RLC0LC02RL1??2
?为阻尼因子,由电路参数决定。适当选择激励电感和RL,对一定的阶跃管使?<1,则iL(t)的波形为衰减震荡。负载上的电压波形为
???t?L/C01N???uo(t)?idt??Iexpsin?Nt1?2?1???1??2C0??
可见,电压波形也表现为衰减震荡。
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四、 个人简历
基本信息 姓名 学校 专业 学历 西安电子科技大学 电子信息工程 大学本科 籍贯 民族 政治面貌 安徽省庐江县 汉 中共党员 性别 身高 体重 男 175cm 75Kg 张文健 手 机 联系方式 13669135709 Q Q 542452506 电子邮箱 542452506@qq.com 技能与特长 专业能力方面 大学期间专业课学习成绩优秀,理论基础扎实,具有一定的实践能力。 组织管理方面 大一时参加了院团委和科协的工作,历任团委组织部干事,副部长,科协活动部干事,副部长,科协副主席。 社会工作方面 参加社会实践活动,在暑假调研新农村建设成果 计算机应用方面 会熟练应用C,Matlab。对汇编语言,verilog等也很熟悉。 文体其它方面 8
喜爱篮球,喜欢唱歌,在班级的联欢会中也有过表演。 主要获奖情况 校一等奖学金(2010),校二等奖学金(2011,2011-2012),新生部学习标兵(2010-2011) 星火杯校二等奖(2010-2011),校优秀团员(2011-2012),校优秀学生干部(2012-2013) 数模竞赛校一等奖(2011-2012),“高教杯”数模竞赛陕西赛区二等奖(2012) 校优秀“科技委员”(2011-2012,2012-2013) 自我评价 在大学的三年里面,抓住了专业的课的学习,基本功扎实;能利用课外时间学习其他的东西参加其他的竞赛,也获得了一些奖项;积极参加学校的活动,参加社团为全体师生服务。总体来说,这三年自己做的应该是不错的,没有浪费自己的青春。 9