Рис. 8. Семейство статических ВАХ
выходной сигнал
U
вых
снимался с устройства с отрицательным сопро-
тивлением, состоящим из ТЗ
1
и
2
. Из рис. 8 видно, что ВАХ усилителя
имеют характерный
S
-образный вид, свойственный приборам с поло-
жительной петлей обратной связи по току.
На рис. 8 можно выделить две основные ветви: I — ветвь очень ма-
лых входных токов (большое положительное дифференциальное вы-
ходное сопротивление); II — ветви с отрицательным дифференциаль-
ным сопротивлением.
Отметим, что область перехода ветви I в ветвь II является крайне
неустойчивой областью, поэтому не следует задавать ток
I
0
источника
тока вблизи этой области, иначе работа усилителя будет неустойчивой.
Работа усилителя определяется ходом нагрузочной прямой (прямая
III, см. рис. 8). Для генератора постоянного тока нагрузочная прямая
будет почти параллельна оси ординат
Y
и пересекает ось абсцисс
X
в точке, соответствующей значению тока
I
0
. На рис. 8 кривые соот-
ветствуют различным значениям входных токов фотодиода. Верхняя
кривая
1
соответствует нулевому входному току фотодиода
I
вх
= 0
.
При этом выбор ВАХ, которую пересекает нагрузочная прямая, осу-
ществляется под управлением входного тока фотодиода. Таким обра-
зом, мы можем усиливать малый входной сигнал
I
вх
фотодиода
D
1
,
вплоть до
I
вх
= 1
пА, при этом выходной ток будет определяться то-
ком
I
0
источника тока, а выходное напряжение будет равно падению
напряжению на структуре NIC.
Следует также отметить, что фотодиод
D
1
находится в обратно
смещенном состоянии (так называемый “фотодиодный режим”) и на-
гружен на низкие дифференциальные входные сопротивления отража-
телей тока — отсюда реализация высокого быстродействия и хорошая
помехозащищенность от электромагнитных полей, несмотря на боль-
шой импеданс источника сигнала. В зависимости от выбора нагрузоч-
ной прямой на семействе ВАХ (см. рис. 8) может быть реализована
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2008. № 2 49
