Модель генератора с туннельным диодом. Короновский А.А - 6 стр.

UptoLike

Рубрика: 

стики туннельного диода, определяются значениями параметров системы; соот-
ветственно, в зависимости от соотношения этих времен, в генераторе могут реа-
лизовываться как периодические колебания, когда фазовая траектория, возвра-
щаясь в плоскость (I,U), попадает в свой «хвост», так и хаотические колебания,
при которых фазовая траектория каждый раз возвращается в новую точку плос-
кости (I,U).
Совершенно очевидно, что необходимо каким-либо образом классифици-
ровать режимы, реализующиеся в данной системе при различных значениях
управляющих параметров. Периодические режимы удобно классифицировать с
помощью соотношения двух целых чисел (m:n), как это было сделано, например,
в работе [5]: первое число m соответствует целому числу витков фазовой траек-
тории, лежащих в плоскости «ток через индуктивность Lнапряжение на кон-
денсаторе C», а второе число nчислу витков траектории, выходящих из плос-
кости (I,U) в пространство (I,U,V).
Плоскость управляющих параметров (r,
) оказывается разделенной на
характерные зоны колебаний, каждая из которых содержит области как перио-
дического, так и хаотического поведения. Переход от периодических колебаний
к хаотическим внутри зон происходит с увеличением параметра r по сценарию
Фейгенбаума через каскад бифуркаций удвоения периода. Внутри области хао-
тических движений существуют узкие окна, в которых реализуются периодиче-
ские колебания с большими периодами.
C
1
При рассмотрении поведения генератора на всей плоскости управляющих
параметров (r,
) можно выявить следующие закономерности: с увеличением
параметра r зоны колебаний повторяют друг друга с тем отличием, что при пе-
реходе от одной зоны к другой, фазовый портрет приобретает дополнительный
оборот в плоскости (I,U) (вполне понятно, что система с большими потерями
дольше раскачивается до установления порогового значения тока I
C
1
m
через тун-
нельный диод, при котором происходит переход системы с одной ветви характе-
ристики на другую). Так, с увеличением значения параметра диссипации r по-
следовательно сменяют друг друга зоны колебаний, соответствующие базовым
режимам (0:1), (1:1), (2:1), (3:1) и т.д. Таким образом, при переходе от зоны к зо-
не, происходит добавление периода на единицу, зоны по мере увеличения пара-
метра r становятся все более узкими, а эквидистантный спектр субгармоник сме-
няется другим эквидистантным спектром с числом субгармоник, большим на
единицу.
Увеличение емкости
приводит к постепенному сближению зон коле-
баний и смещению их в сторону больших значений параметра диссипации r. При
этом на плоскости управляющих параметров образуются складки, что соответ-
ствует неоднозначному поведению генератора: при одних и тех же значениях
управляющих параметров в системе могут существовать, в зависимости от на-
чальных условий, различные колебательные режимы.
C
1
Как уже было отмечено выше, замена туннельного диода на кусочно-
линейный аналог не ведет к качественным изменениям динамики системы. В то
же самое время, результаты численного моделирования безразмерных уравнений
- 6 -