$Математика$	Основы радиоэлектроники и связи
8. Прохождение детерминированных сигналов через активные линейные цепи : 8.1. Нелинейные пассивные и активные элементы радиоэлектронных средств

8.1.1 Двухполюсные нелинейные элементы

В отличие от рассмотренных выше схем, содержащих линейные источники, сопротивления, емкости и индуктивности нелинейные цепи содержат нелинейные элементы, параметры которых зависят от приложенного к ним напряжения.

В качестве простейших нелинейных активных и емкостных сопротивлений используют различного типа полупроводниковые диоды. В качестве нелинейной индуктивности – катушки с магнитным сердечником. Диоды бывают вакуумные и полупроводниковые.

Диоды характеризуются нелинейной вольт-амперной характеристикой (ВАХ) – зависимостью тока через диод от приложенного к нему напряжения.

Ваккумный диод (Рис. 1,а) пропускает ток только в одном направлении. Его ВАХ имеет вид (Рис. 1,б):

а)

б)

Рис. 1

При положительном направлении между анодом и катодом в цепи, содержащей вакуумный диод, протекает ток i_a. При Ua<0 анодный ток равен нулю.

Полупроводниковые диоды имеют различные ВАХ в зависимости от назначения диода.

Выпрямительный диод имеет крутую ВАХ при положительных напряжениях и пологую при отрицательных (до пробивного напряжения).


а)	б)
Рис. 2

Смесительный диод имеет ярко выраженный квадратичный участок в окрестности нуля при положительных напряжениях. Его обозначают на схемах также, как и выпрямительный диод.

Рис. 3

Стабилитроном называют диоды работающие в режиме пробоя, увеличение тока через диод не изменяет напряжения, диод при этом сохраняет свои свойства при пробое (Рис. 4).


а)	б)
Рис. 4

Туннельный диод имеет падающий участок ВАХ при положительных напряжениях. Используется в схемах, где необходимо иметь отрицательное динамическое сопротивление.


а)	б)
Рис. 5

Варикап – диод, характеризующийся нелинейной зависимостью от напряжения емкости p-n перехода (Рис. 6).


а)	б)
Рис. 6