3 / 18
области из-за ухода дырок образуется отрицательный объемный за-
ряд неподвижных ионизированных акцепторов. Между этими заряда-
ми возникает электрическое поле, которое препятствует дальнейшему
переходу электронов в область
p
и дырок в область
n
. Разность потен-
циалов между областями
p
и
n
, образующаяся при контакте, равна раз-
ности работ выхода электронов. При подаче запирающего напряжения
высота потенциального барьера между областями
p
и
n
возрастает.
Это приводит к расширению
p
–
n
-перехода, вследствие чего увеличи-
вается положительный объемный заряд в области
n
и отрицательный
в области
p
. При подаче на
p
–
n
-переход прямого напряжения высо-
та потенциального барьера уменьшается, переход сужается, заряды
уменьшаются. Таким образом, изменения напряжения, приложенно-
го к переходу, приводят к изменению объемного заряда в переходе,
т.е. переход действует как емкость. Значение этой емкости зависит от
напряжения на
p
–
n
-переходе, т.е. она нелинейная.
В машиностроении используются упругие системы с нелинейным
элементом (обобщенно говоря, “пружиной”), для которого связь между
деформацией и упругой силой нелинейная, т.е. нарушается закон Гука.
В таких системах также возможен нелинейный резонанс при внешнем
воздействии (как полезный, так и вредный).
В технике передачи информации альтернативой цифровым мето-
дам обработки сигналов является функциональная электроника. Ее
операции обычно включают свертку, корреляцию, преобразование Фу-
рье, согласованную фильтрацию и задержку сигналов. Эти операции
выполняют твердотельные сигнальные процессоры, основанные на не-
линейном резонансном взаимодействии электромагнитного поля с ве-
ществом. Выходной сигнал этих устройств представляет собой спино-
вое, фононное или фотонное эхо. Такие процессоры могут использо-
ваться в качестве управляемых линий задержки и управляемых согла-
сованных фильтров, осуществлять корреляционный и спектральный
анализ сигналов.
Приведенный краткий и далеко не полный перечень применений
нелинейного резонанса в консервативных системах позволяет оценить
важность изучения этого явления. Более того даже простейшие нели-
нейные системы в условиях резонанса приобретают принципиально
новое качество — в них возможна хаотическая динамика. Это, напри-
мер, путь получения шумоподобных (т.е. сверхзащищенных) сигналов
или систем с непредсказуемым (так называемым хаотическим) пове-
дением.
В настоящей работе акцент сделан на консервативной электриче-
ской цепи. Ясно, что это только вопрос выбора технической модели.
Существо же дела в используемой математической модели, общей для
любых систем упомянутого типа.
42 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2015. № 2