Предыдущая страница реферата | 1  2  3 | Следующая страница реферата

Общим существенным недостатком всех выше рассмотренных полупроводниковых негатронов является зависимость их отрицательного сопротивления от физических свойств полупроводниковых кристаллов и физических процессов в них. А стремление реализовать 100% внутреннюю положительную обратную связь внутри кристалла накладывает жесткие требования к технологии изготовления таких негатронов, затрудняет производство идентичных приборов и дальнейшее их применение. Эти недостатки при создании транзисторных негатронов были частично преодолены путем реализации комбинированной 100% положительной обратной связи: частично внутренней, за счет временной задержки неосновных носителей в базе транзистора; частично, за счет введения цепи внешней обратной связи. Началом этого направления, видимо, следует считать 1956 г., когда Ямагучи (J. Jamaguchi) исследовал негатрон на транзисторе с общим коллектором и индуктивной цепью обратной связи между базой и коллектором [25]. В дальнейшем были исследованы различные модификации такого негатрона, получившего наименование «индуктивный транзистор», т. к. он оказался перспективным в качестве полупроводникового аналога индуктивности. Следует отметить успешное применение этого негатрона в различных аналоговых СВЧ устройствах (активных фильтрах, генераторах, преобразователях частоты, мультиплексорах, активных антеннах и др.). Основы проектирования таких устройств были заложены в работах Дилла (Н. Dill) [22], Адамса и Хо (D.K. Adams, R.Y.С. Ho) [26] и др. Систематизация и дальнейшее развитие этого научного направления сделано автором этой статьи в работах [24, 27], где предложено рассматривать транзистор как обобщенный преобразователь иммитанса, и обоснован физический механизм возникновения динамического отрицательного сопротивления на его клеммах.

Другим направлением негатроники, направленным на преодоление недостатков однокристальных полупроводниковых негатронов, является создание аналогов негатронов на базе различных схемотехнических комбинаций активных приборов. Видимо, одной из первых работ в этом направлении следует считать монографию С.А. Гаряинова и И.Д. Абергауза [19], опубликованную в 1966 г. Дальнейшее развитие это направление получило в широко известных работах Х. Стедлера [28], Л.Н. Степановой с соавторами [29], О.Н. Негоденко [30], Нильсона и Уильсона и др. Развитая в работах этих авторов теория синтеза аналогов статических негатронов N- и S-типа позволила создать большое количество различных схемотехнических решений для широкого класса как аналоговых, так и ключевых электронных устройств различного функционального назначения. Их можно разделить на три группы. В первой группе объединяются транзисторные аналоги, состоящие из транзисторов одной структуры. Вторую группу составляют аналоги, выполненные на транзисторах разной структуры, но не составляющих эквивалент p-n-p-n-структуры. Третья группа состоит из транзисторных эквивалентов p-n-p-n-структуры. Использование в таких схемах перекрестных связей ограничивает их применение частотами до 1 ГГц.

Приведенный выше исторический экскурс далеко не всеобъемлемо охватывает пути развития негатроники и роль ученых разных стран в ее развитии.

В заключении нельзя не обратить внимание читателя на ряд фундаментальных обобщающих работ в области негатроники.

Прежде всего это монография С.А. Гаряинова и И.Д. Абергауза «Полупроводниковые приборы с отрицательным сопротивлением» (М.: Энергия, 1974) в которой сформулирован ряд основополагающих положений, касающийся статических R-негатронов. Основы теории вакуумных негатронов обобщены И.В. Лебедевым в книге «Техника и приборы СВЧ» (т.2., М.: Высшая школа, 1972). Теория и применение лавинных транзисторов детально рассмотрены в монографии В.П. Дьяконова «Лавинные транзисторы и их применение в импульсных устройствах» (М.: Советское радио, 1975). В работе «Отрицательные сопротивления в электронных схемах» (М.: Сов. радио, 1973) Ф. Бенингом анализируются обобщенные свойства не только R-, но и L-, C-негатронов и их схемотехническая реализация. Физика работы и вопросы применения полупроводниковых статических и динамических R-негатронов рассматриваются в монографии «Полупроводниковые приборы в схемах СВЧ», (М.: Мир, 1979) под редакцией М. Хауэса и Д. Моргана. В монографии А.С. Тагера и В.М. Вальд-Перлова «Лавинно-пролетные диоды и их применение в технике СВЧ» (М.: Советское радио, 1968), дается детальный анализ физики работы ЛПД и СВЧ устройств на их основе. Вопросы практического использования статических R-негатронов в информационных устройствах обобщены В.И. Стафеевым, К.Ф. Комаровских и Г.И. Фурсиным в монографии «Нейристорные и другие функциональные схемы с объемной связью» (М.: Радио и связь, 1981). Общая теория динамических транзисторных негатронов и активных СВЧ фильтров на их основе рассмотрена в монографии Н.А. Филинюка «Активные СВЧ фильтры на транзисторах» (М.: Радио и связь, 1987). Широкому кругу вопросов теории анализа и синтеза негатронов и их схемотехнических аналогов посвящена монография коллектива авторов из России, Украины и Азербайджана «Негатроника» (под ред. Л.Н. Степановой, Новосибирск: Наука, 1995). В монографиях Н.А. Филинюка «Аналіз і синтез інформаційних пристроїв на базі потенційно-нестійких узагальнених перетворювачів імітанса» (Вінниця, ВДТУ, 1998) и «Физико-технические и схемотехнические особенности проектирования кремниевых микроэлектронных преобразователей на основе негатронов» (Баку, ЭЛМ, 1999), авторов Ф.Д. Касимова, Ф.Г. Агаева и Н.А. Филинюка, обобщены результаты теоретических исследований кристаллических и полупроводниковых негатронов и электронных устройств на их основе.

В настоящее время негатроника сформировалась как научное направление, результаты исследований в котором получили широкое практическое применение. Организационно это научное направление объединило ученых стран СНГ в международном координационном центре по проблеме «Негатроника», организованном в Винницком государственном техническом университете в 1986 году, в состав которого входят такие известные ученые, как профессора С.А. Гаряинов, В.П. Дьяконов, Л.Н. Степанова, Ф.Д. Касимов, Н.А. Филинюк, Л.И. Биберман и др.

Автор понимает, что сделанный им исторический обзор, в связи со сложностью поставленной задачи, далеко не полный. Поэтому будет благодарен всем, кто внесет свои пожелания или критические замечания по теме статьи.

Список литературы

Филинюк Н.А. Перспективы развития динамической негатроники. // В кн. «Приборы с отрицательным сопротивлением». Тез. Докладов всесоюзного научно-технического семинара. – М.: ВДНХ, 1985. – С. 6...7.

Филинюк Н.А. Негатроника – достижения и перспективы // Материалы Всесоюзной научно-технической конференции «Приборы с отрицательным сопротивлением и интегральные преобразователи на их основе». – Баку, 15...17 октября, 1991, С. 11...17.

Серьезнов А.Н., Степанова Л.Н., Филинюк Н.А. и др. Негатроника. – Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 1995. – 315 с.

Бенинг Ф. Отрицательные сопротивления в электронных схемах. – М.: Сов. радио, 1975. – 288 с.

Duddel W.: Electrician, 1900, 46, р. 219, 310.

Капцов Н.А. Электрические явления в газах и вакууме. – М.: Гос. издательство технико-теоретической литературы, 1950.

Лосев О.В. Детектор генератор и детектор усилитель // Телефония и телеграфия без проводов. – 1921. – №3.

Бонч-Бруевич М.А. // Телефония и телеграфия без проводов. – 1928. – №50.

Биберман Л.И. Широкодиапазонные генераторы на негатронах. – М.: Радио и связь, 1982. – 89 с.

Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. Т. II. Электровакуумные приборы СВЧ. Под ред. Н.Д. Девяткова М., «Высшая школа», 1972.

Shockley W. Negative resistance arising from transit time in semiconducting diodes.-Bell System tech.J.,1954, v.33, p. 799...826.

Gunn J.B. Microwave oscillations of current in III-V semiconductors.- Solid state commun., 1963, #1, p. 88...91.

Esaki L. New phenomenon in narrow germanium p-n junctions.-Physical Review, 1958, V. 109, #2, p. 603...604.

Read W.T. A proposed high frequency negative resistance diode. – Bell system tech. J., 1958, #37, p. 401.

Тагер А.С., Мельников А.И., Цебков А.М., Кобельников Г.П. Явление генерации радиоволн полупроводниковым диодом. Диплом на открытие №24, приоритет от 27.10.1959, зарегистр. 17.03.1964.

Johnston R.L., De Loach B.C., Cohen B.G. A silicon diode microwave oscillator. – Bell System Tech. J., 1965, #4, p. 569...372.

Prager H.J., Chang K.K.N., Weisbrods. – Microwave oscillator. proc. IEEE, 1967, #55, p. 586.

Coleman D.I., Sze S.M. A low-noise metal-semiconductor-metal (MSM) microwave oscillator.-Bell System Tech.3.,1971, v.50, p. 1695...1699.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: ответ ру, шпаргалки для студентов.



Предыдущая страница реферата | 1  2  3 | Следующая страница реферата

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки