Елементи та пристрої автоматики на базі потенційно-нестійких двозатворних напівпровідникових структур Шоттки - Автореферат

Для подальшого підвищення якості необхідно здійснювати розробку теорії побудови і пошук нових принципів фізичної реалізації пристроїв автоматики, що відрізняються багатофункціональністю, малим споживанням енергії, високою чутливістю, стабільністю характеристик, підвищеною швидкодією і надійністю. На сучасному етапі розвитку елементної бази до перспективних відносяться напівпровідникові прилади і пристрої з негативним диференціальним опором, що пояснюється рядом їх переваг. Елементи та пристрої автоматики, розроблені на основі приладів з негативним диференціальним опором, які одержали назву “негатрони”, дозволяють одержувати швидкодію, що не завжди досягається на транзисторах. Робота виконувалася на кафедрі проектування компютерної та телекомунікаційної апаратури Вінницького національного технічного університету згідно з планом наукових досліджень Вінницького національного технічного університету і Міністерства освіти і науки України в рамках держбюджетних тем: “Дослідження фізико-технічних процесів у багатоелектродних потенційно-нестійких структурах і розробка методів та засобів моделювання енергетично-ефективних інформаційних пристроїв на базі принципів динамічної негатроніки” (номер державної реєстрації 0102U002259); “Аналіз і синтез RLC-негатронів на базі напівпровідникових структур і створення на їх основі високоефективних інформаційних пристроїв” (номер державної реєстрації 0105U002414), і відповідає пріоритетному напрямку розвитку науки та техніки в Україні "5. Використані в дисертації методи базуються на: теорії матриць для розробки узагальнених математичних моделей чотириполюсників на базі двозатворних польових структур Шоттки; теорії комфортних відображень для дослідження імпедансних характеристик; теорії перетворювачів імітансу для дослідження робочих параметрів чотириполюсників; теорії аналізу електронних схем для визначення основних параметрів елементів і пристроїв автоматики на базі потенційно-нестійких напівпровідникових структур; теорії стійкості для визначення умов забезпечення стійкості реалізованих пристроїв за умови потенційної нестійкості використовуваних елементів; теорії планування експерименту і компютерного моделювання для експериментальної перевірки отриманих результатів.Представлення ПТШ2 у виді комбінації двох однозатворних транзисторів забезпечило знаходження Y-параметрів чотириполюсників виду (31,В), (З,В) і (31,32) через відомі Y-параметри чотириполюсників, утворених однозатворним транзистором при включенні його за схемою з загальним джерелом, стоком і затвором. Розроблено методику і досліджено імітансні окружності 18-ти видів чотириполюсників на базі ПТШ2 у режимі прямого і зворотного перетворення імітанса. При проектуванні елементів і пристроїв автоматики на базі потенційно нестійких УПІ варто віддавати перевагу УПІ на базі ПТШ2, включеного за схемою з спільним стоком, тому що вони мають мінімальні значення Ку, а при проектуванні широкосмугових пристроїв - УПІ виду СЗ (З2,В) і СС (З2, В). Дослідження максимального-досяжного стійкого коефіцієнта передачі за потужністю УПІ на базі ПТШ2 Kms показали, що на частоті 7 ГГЦ УПІ виду: СЗ (З1, З); СС (З1, З); СС (З2, В); СЗ2 (СВ) мають Kms<1. Дослідження максимального-досяжного значення негативної дійсної складової перетвореного імітансу УПІ на базі ПТШ2 показали, що в режимі прямого перетворення імітансу максимальне значення Re(-)max. вх на частоті 1 ГГЦ спостерігають на вхідних клемах УПІ виду ОВС (З, В) - 200 Ом - і СС (З2, В) - 110 Ом).

Основний зміст роботи