Исследование эффекта автодинного детектирования в многоконтурном генераторе на диоде Ганна

система уравнений:

[pic] (2.20)

[pic] (2.21)

где [pic]ПАД и [pic]ПАД - комплексные напряжение и ток падающей волны,

[pic]ОТР и [pic]ОТР - комплексные напряжение и ток отражённой волны.

Коэффициент отражения представляет собой отношение амплитуд отражённой и

падающей волн

[pic] (2.22)

В результате решения системы уравнений (2.20-2.21) было получено

выражение для комплексной проводимости нагрузки

[pic], (2.23)

где Z0 - волновое сопротивление пустого волновода,

[pic], (2.24)

где [pic]-частота генератора, [pic]-магнитная проницаемость, [pic]-

магнитная постоянная, [pic]-фазовая постоянная, l - расстояние до объекта.

Для подстановки в систему (2.1-2.14) комплексная проводимость

нагрузки (2.23) была представлена в виде действительной и мнимой компонент.

[pic] (2.25)

[pic] (2.26)

С учётом (2.25) и (2.26) параметры эквивалентной схемы СВЧ-нагрузки

рассчитывались из соотношений:

[pic] (2.27)

[pic] (2.28)

[pic] (2.29)

где [pic], если Im(Z)0.

При расчёте величины продетектированного сигнала не учитывался вклад

гармонических составляющих СВЧ-сигнала, с частотами равными 4f0, 5f0 и

т.д., мощность которых составляла менее 1% мощности выходного сигнала СВЧ-

генератора. Здесь f0 - частота основной гармоники выходного сигнала.

Результаты теоретического расчёта величин продетектированных сигналов DUfg

и DUkg в СВЧ- и НЧ- цепях соответственно представлены на рисунке 2.4.

Теоретический расчёт показал, что изменение положения

короткозамыкающего поршня в СВЧ-тракте наряду с изменением мощности СВЧ-

колебаний приводит к изменению амплитуды колебаний в низкочастотном

контуре, что позволяет регистрировать наряду с сигналом автодетектирования

в цепи питания по постоянному току сигнал внешнего детектирования как на

частотах СВЧ-диапазона, так и в низкочастотном диапазоне. Как следует из

результатов расчёта, на представленных зависимостях наблюдаются локальные

максимумы и минимумы, которые обусловлены наличием в спектре выходного

сигнала СВЧ-генератора на диоде Ганна высших гармоник.

Математическое моделирование процессов в генераторе на диоде Ганна

позволило установить, что существование областей значений входных

сопротивлений СВЧ-нагрузки, в которых их изменение вызывает изменение

продетектированных в СВЧ- и НЧ-цепях сигналов одинакового знака, и

областей, в которых изменения продетектированных сигналов имеют

противоположные знаки, обусловлено наличием значительной реактивной

составляющей СВЧ-тока в полупроводниковой структуре диода Ганна. В то же

время отметим, что изменение реактивных элементов НЧ-контура более, чем на

два порядка приводит лишь к незначительному (не более 5%) смещению границ

этих областей.

Теоретические зависимости величин продетектированных сигналов в СВЧ DUfg

(1) и НЧ DUkg (2) цепях.

[pic]

Рис. 2.4.

3. Экспериментальные исследования эффекта автодинного детектирования в

многоконтурном генераторе на диоде Ганна.

Использование эффекта автодинного детектирования в полупроводниковых

СВЧ-генераторах позволяет создавать простые в эксплуатации малогабаритные

измерители толщины и диэлектрической проницаемости [17,18]. Для их

нахождения используют результаты измерений на нескольких частотах.

Осуществление многопараметрового контроля упрощается, если удаётся

проводить измерения в условиях, когда на результаты измерений определяющим

образом влияет только один из искомых параметров. Такая ситуация, в

частности реализуется, если для измерения толщины и диэлектрической

проницаемости диэлектриков в этом случае применяются измерители, работающие

на различных частотных диапазонах, например СВЧ и НЧ. При проведении

измерений на СВЧ результат зависит как от толщины, так и от диэлектрической

проницаемости диэлектрика. Если измерения на НЧ проводить используя схему,

в которой диэлектрик помещается в зазор между излучателем и металлическим

основанием, то результат измерений будет определяться только толщиной

диэлектрика и не будет зависеть от его диэлектрической проницаемости.

Определив таким образом толщину диэлектрика, по её значению и показателям

преобразователя на СВЧ можно определить диэлектрическую проницаемость.

Было проведено экспериментальное исследование зависимости величины

продетектированного сигнала в автодинном генераторе на диоде Ганна,

работающем в различных частотных диапазонах от положения СВЧ

короткозамыкающего поршня. Использовался генератор волноводной конструкции

с диодом типа АА703[1], помещённым в разрыв металлического стержневого

держателя. К цепи питания диода Ганна через разделительный конденсатор

параллельно диоду был подключен низкочастотный контур. Частота СВЧ-

колебаний составляла ~10 ГГц, частота низкочастотных колебаний ~10 МГц. Для

детектирования низкочастотных колебаний

Схема экспериментальной установки.

Рис. 3.1.

использовался диод типа КД503А[2]. Для контроля СВЧ-колебаний использовался

измеритель мощности типа Я2М-66. Кроме того, в ходе экспериментальных

исследований регистрировался постоянный ток, протекающий через диод Ганна,

по падению напряжения на резисторе с сопротивлением порядка 1 Ом,

включённом в цепь питания диода Ганна.

Схема экспериментальной установки приведена на рисунке 3.1. Она

включает в себя источник питания СВЧ-выключателя 1 для раздельного

воздействия сигналами СВЧ и НЧ, источник питания диода Ганна 2, схему

обработки информации и индикации 3, детекторный диод 4, разделительный

конденсатор 5, СВЧ-выключатель 6, диод Ганна 7, конденсатор низкочастотного

колебательного контура 8 и катушку индуктивности 9, располагающейся на

поверхности выходного фланца волновода.

В результате экспериментальных исследований было обнаружено, что в

режиме многочастотной генерации изменение нагрузки в СВЧ-цепи (т.е.

изменение положения короткозамыкающего поршня) приводит к изменению

сигнала, продетектированному в НЧ-цепи, а изменение нагрузки в НЧ-цепи

(т.е. изменение индуктивности или ёмкости) приводит к изменению сигнала в

СВЧ-цепи. При этом изменения продетектированных в этих цепях сигналов

могут быть как одинакового, так и противоположного знаков. Как следует из

результатов, приведённых на Pис. 3.2, зависимости величины

продетектированных в НЧ- и СВЧ-цепях сигналов DUнч и DIсвч от перемещения

короткозамыкающего поршня периодичны и имеют локальные максимумы и

минимумы. На этом же рисунке приведена зависимость мощности выходного

сигнала РCВЧ СВЧ- генератора на диоде Ганна от перемещения

короткозамыкающего поршня.

Зависимости величины продетектированных в НЧ (1) и СВЧ (2) цепях сигналов

и зависимость мощности выходного сигнала (3) от положения

короткозамыкающего поршня.

[pic]

Рис 3.2.

Заключение.

При выполнении дипломной работы были получены следующие результаты:

1. Проведен анализ современного состояния проблемы измерения

параметров материалов и структур с помощью эффекта автодинного

детектирования.

2. Построена теоретическая модель многоконтурного автодинного

генератора на диоде Ганна, разработана и описана эквивалентная схема.

3. На основе построенной модели составлена программа для расчета

параметров многоконтурного генератора на диоде Ганна.

4. Проведено компьютерное моделирование работы многоконтурного

автодина на диоде Ганна.

5. Теоретически и экспериментально исследованы особенности проявления

эффекта автодинного детектирования в многоконтурном генераторе на диоде

Ганна с низкочастотным колебательным контуром в цепи питания. Обнаружено,

что изменение нагрузки в СВЧ- и НЧ-цепях могут вызывать изменение

продетектированных в этих цепях сигналов как одинакового, так и

противоположного знаков.

Установлено, что наблюдавшиеся экспериментально локальные максимумы и

минимумы на зависимостях продетектированного сигнала от изменения нагрузки

в СВЧ-цепи обусловлены наличием в спектре выходного сигнала СВЧ-генератора

на диоде Ганна высших гармоник.

Литература.

1. Альтшулер Ю. Г., Сосунов В. А., Усов Н. В. Измерение малых амплитуд

механических перемещений с применением открытого СВЧ резонатора //

Известия ВУЗов. - Радиоэлектроника. - 1975. - Т.18. - №10. - С.93-98.

2. Усанов Д.А., Авдеев А.А. Использование эффекта автодинного

детектирования в генераторах на диодах Ганна для двухпараметрового

измерения диэлектриков // Дефектоскопия.- 1995. - №4. - С.42-45.

3. Усанов Д.А., Тупикин В.Д., Скрипаль А.В., Коротин Б.Н. Использование

эффекта автодинного детектирования в полупроводниковых СВЧ генераторах

для создания устройств радиоволнового контроля // Дефектоскопия. - 1995.

- №5. - С.16-20.

4. Зак Е. Когерентные световые методы измерения параметров механических

колебаний // Зарубежная радиоэлектроника. - 1975. - №12. - С. 70-76.

5. Викторов В. А., Лункин Б. В., Совлуков А. С. Радиоволновые измерения

параметров технологических процессов, - М.: Энергоиздат. - 1989.

6. Коломойцев Ф. Н., Быстряков Н. П., Снежко Е. М., Налча Г. И., Харагай А.

С. СВЧ установка для измерения вибраций // Измерительная техника. - 1971.

- №11. - С. 45-46.

7. Коган И. М., Тамарчак Д. Я., Хотунцев Ю. Л. Автодины // Итоги науки и

техники. - Радиоэлектроника. - 1984. - Т.33. - С. 3-175.

8. Коротов В. И., Хотунцев Ю. Л. Энергетические характеристики

допплеровских автодинов на полупроводниковых приборах // Радиотехника и

электроника. - 1990. - Т.35. - №7. - С. 1514-1517.

9. Хотунцев Ю.Л., Тамарчак Д.Я. Синхронизированные генераторы и автодины на

полупроводниковых приборах. М.: Радио и связь, - 1982. - 240 с.

10. Шокли В. Теория электронных полупроводников. Пер. с англ. / под ред.

Жузе. - М.: Иностранная литература. - 1953. -С. 558.

11. Еленский В. Г. Инжекционно - пролетные диоды с проколом базы, BARITT -

диоды // Зарубежная радиоэлектроника. - 1977. - №11. - С.98-103.

12. Усанов Д.А., Вагарин А.Ю., Безменов А.А. Об использовании детекторного

эффекта в генераторах на ЛДД для измерения диэлектричекой проницаемости

материалов // Дефектоскопия. - 1981. - №11. - С.106-107.

13. Усанов Д. А., Горбатов С. С., Семенов А. А. Изменение вида вольт -

амперной характеристики диода Ганна в зависимости от режима его работы на

СВЧ // Известия ВУЗов. - Радиоэлектроника. - 1991. - Т.34. - №5. - С.107-

108.

14. Васильев Д. В., Витель М. Р., Горшенков Ю. Н. и др. Радиотехнические

цепи и сигналы / под ред. Самойло К. А. - М.: Радио и связь. - 1982.

15. Murayama K., Ohmi T. Static Negative Resistance in Highly Doper Qunn

Diodes and Application for Switching and Amplification // Japan. J. Appl.

Phys. 1973. V.12. №12. P.1931.

16. Эберт К., Эдерер Х. Компьютеры. Применение в химии. Пер. с нем. - М.:

Мир, - 1988. - 416 с.

17. Усанов Д.А., Вагарин А.Ю., Вениг С.Б. Использование детекторного

эффекта в СВЧ генераторе на диоде Ганна для измерения параметров

диэлектриков // Дефектоскопия. - 1985. - №6. - С.78-82.

18. Усанов Д.А., Скрипаль А.В. Эффект автодинного детектирования в

генераторах на диодах Ганна и его использование для контроля толщины и

диэлектрической проницаемости материалов / Изв. ВУЗов. -

Радиоэлектроника. - 1987. - Т.30. - №10. - С.76-77.

19. Усанов Д.А., Безменов А.А., Коротин Б.Н. Устройство для измерения

толщины диэлектрических плёнок, напыляемых на металл / ПТЭ. - 1986. - №4.

- С.227-228.

20. Усанов Д.А., Коротин Б.Н. Устройство для измерения толщины

металлических плёнок, нанесённых на диэлектрическую основу / ПТЭ. - 1985.

- №1.- С.254.

21. Усанов Д.А., Вагврин А.Ю., Коротин Б.Н. Устройство для измерения

параметров диэлектрических материалов. Авт. свид. №1161898. - Бюл. изобр.

- 1985. - №22. - С.184-185.

22. Усанов Д.А., Тупикин В.Д., Скрипаль А.В., Коротин Б.Н. Радиоволновые

измерители на основе эффекта автодинного детектирования в

полупроводниковых СВЧ генераторах / Тез. докл. Всесоюзной научно-

технической конференции “Оптические, радиоволновые и тепловые методы и

средства неразрушающего контроля качества промышленной продукции”. -

Саратов: Изд. СГУ. - 1991. - С.4-6.

23. Усанов Д.А., Скрипаль А.В., Коротин Б.Н., Лицов А.А., Гришин В.К.,

Свирщевский С.Б., Струков А.З. Устройство для измерения параметров

диэлектрических материалов. Авт. свид. №1264109. - Бюлл. изобр. - 1986. -

№38. - С.138.

24. Усанов Д.А., Скрипаль А.В., Орлов В.Е, Гришин В.К., Левин М.Н., Ефимов

В.П. Способ измерения амплитуды вибраций осе симметричных объектов. Авт.

свид. №1585692. - Бюлл. изобр. - 1990. - №30. - С.204.

25. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и

инженеров. Пер. с амер. / под ред. Арамаковича И. Г. - М.:Наука. - 1973.

- 831 с.

26. Будак Б. М., Фомин С. В. Кратные интегралы и ряды. - М.:Наука. - 1965.

- 608 с.

27. Маккракен Д., Дорн У. Численные методы и программирование на ФОРТРАНе.

Пер. с англ. / под ред. Наймарка Б. М. - М.:Мир. - 1977. - 584 с.

Приложение. Текст программы для моделирования процессов в многоконтурном

генераторе на диоде Ганна.

{$A+,B-,D-,E-,F-,G-,I+,L+,N+,O-,P-,Q-,R-,S+,T-,V+,X+}

program gist_f3;

uses crt,graph,AN;

label 1,2;

const

n=15;

q1=1.6e-19;

n123=1e21; c2=0.03e-12;

s123=1e-8; c3=0.3e-12;

mm1=0.6; c4=0.8e-12;

Lg=1e-5; c5=10e-12; { отсечение НЧ цепи }

Eb=4e5; c6=1e-6;

T10=300.0; c7=15e-12;

r1=0.01; l2=0.2e-9;

r3=1; l3=0.6e-9;

r4=0.0005; l4=0.01e-9; { крутим }

r5=100; l5=100e-9;

Eds=3.8; l6=35e-9;

l7=0.12e-9;

ll0=0.03; {sm}

llk=0.046; maxpoint=1000000000;

z0=39.43e3;

Type FL=EXTENDED;

Type ry=array[1..1100]of FL;

Type tt=array[1..N]of FL;

var sign,g1,sign1,sign2,sign3:ry;

oldy1,oldy:array[1..10] of integer;

K1,y,f,w:tt;

delta_i,frequency,old_f,old_cur,di,oldc1,oldc2,c1,l1,

sign0,d_visir,bn,iv1,iv11,iv12,x,h,vp1,smax,f0,s0,Vs,Vs1, y1,s1,ppp:FL;

mark,count,fcount,point,deltax,fsign,gd,oldx,oldx1,dh,dj,

visir_1,visir_2,visir_3,visir_4,k,aaa,i,ii,iii,phas_x,

phas_y:integer;

round,fpoint,iii1,loop:longint;

visir_f,visir_f1,visir_s,power,size_x,size_y:real;

c:char;

P: Pointer;

Size: Word;

s:string;

Procedure current;

var U:real; { BAX }

begin

Vs:=eds/(Eb*Lg);

Vs1:=Vs*Vs*Vs;

Vs:=(1+0.265*Vs1/(1-T10*5.3E-4))/(1+Vs1*Vs);

Vs:=1.3E7*Eds*Vs/T10;

if y[3]3.6 then u:=y[3]+2

else begin

if f[3]>0 then u:=y[3]

else u:=y[3]+2;

end;

iv12:=sqr(sqr(u/eb/Lg));

iv11:=mm1*u/Lg+vs*iv12;

iv1:=q1*n123*s123*iv11/(1+iv12);

end;

procedure kzp; { КЗП }

var ll2:FL;

begin

l1:=0.2e-9;

c1:=0.1e-12;

llv:=ll0/sqrt(1-sqr(ll0/llk));

z:=z0*Sin(6.28*lll/llv)/Cos(6.28*lll/llv);

if z=visir_f1) then

begin

if (visir_f1<>0) then

begin

setcolor(0);

outtextxy(540,75,'___________');

setcolor(13);

line(540,70,620,70);

str((visir_f/visir_f1):5:3,s);

outtextxy(540,75,s);

end;

end

else begin

if (visir_f<>0) then

begin

setcolor(0);

outtextxy(540,75,'___________');

setcolor(13);

str((visir_f1/visir_f):5:3,s);

outtextxy(540,75,s);

end;

procedure v12; { вывод информации физиров 1 и 2 }

begin

d_visir:=1e-9*abs(visir_2-visir_1)*(xmax-xmin)/(xgmax- xgmin);

setcolor(0);

outtextxy(540,255,'___________');

outtextxy(540,35,'___________');

setcolor(15);

if(d_visir<>0) then begin

an2;

line(trunc(visir_s),ygmin,trunc(visir_s),ygmax);

visir_s:=xgmax-trunc((xmax-1/(d_visir*1e9))*(xgmax-

xgmin)/(xmax-xmin));

line(trunc(visir_s),ygmin,trunc(visir_s),ygmax);

str((1e-9/d_visir):5:3,s);

outtextxy(540,35,s+' GHz');

end;

str(d_visir*1e9:5:4,s);

outtextxy(540,255,s+' ns');

end;

BEGIN

oldc1:=0;

oldc2:=0;

gd:=0;

InitGraph(gd,gm,'E:\tp-7\bgi');

an2; scal;

an4; scal;

an3; scal;

setcolor(11);

current;

kzp;

{ Начальные условия }

dh:=4;

dj:=2;

x:=0;

h:=8e-13;

y[1]:=eds;

w[1]:=eds;

y[3]:=eds; y[6]:=iv1;

w[3]:=eds; w[6]:=iv1;

y[2]:=eds; y[7]:=iv1;

w[2]:=eds; w[7]:=iv1;

y[5]:=eds; y[8]:=iv1;

w[5]:=eds; w[8]:=iv1;

y[4]:=eds; y[6]:=iv1;

w[4]:=eds; w[6]:=iv1;

y[11]:=eds; y[10]:=0;

y[9]:=iv1; w[9]:=iv1;

w[11]:=eds; w[10]:=0;

y[12]:=0; w[12]:=y[12];

y[13]:=eds; w[13]:=y[13];

y[14]:=0; w[14]:=y[14];

y[15]:=0; w[15]:=y[15];

loop:=1; { номеp pазвеpтки тока }

phas_x:=0; phas_y:=0; { сдвиг фазового поpтpета }

size_x:=1;size_y:=1; { масштаб фазового портрета }

an2;

visir_s:=800;

visir_3:=xgmin;

visir_f:=0;

visir_4:=xgmin;

visir_f1:=0;

an3;

visir_1:=xgmin;

visir_2:=xgmin; { визиры }

count:=1;

mark:=0;

round:=0;

old_cur:=iv1;

fcount:=0;

fsign:=1;

fpoint:=1;

frequency:=1e10;

old_f:=1e10;

Smax:=0;

power:=0;

oldx:=xgmax-trunc((xmax-0)*(xgmax-xgmin)/(xmax-xmin));

for aaa:=1 to 10 do

oldy[aaa]:=ygmin-trunc((ymax-y[8]*10)*(ygmin-

ygmax)/(ymax-ymin));

{ Рунге-Кутт }

for iii1:=-249 to maxpoint do begin

for iii:=0 to 4 do begin

anna(y,f);

for k:=1 to n do begin

K1[k]:=f[k]*h;

y[k]:=w[k]+h*f[k]/2;

end;

x:=x+h/2;

anna(y,f);

for k:=1 to n do begin

K1[k]:=K1[k]+2*f[k]*h;

y[k]:=w[k]+f[k]*h/2;

end;

anna(y,f);

for k:=1 to n do begin

K1[k]:=K1[k]+2*f[k]*h;

y[k]:=w[k]+f[k]*h;

end;

x:=x+h/2;

anna(y,f);

for k:=1 to n do begin

y[k]:=w[k]+(K1[k]+f[k]*h)/6;

w[k]:=y[k];

end;

{ вычисление мощности }

power:=power+y[8]*y[2];

{ вычисление частоты по изменению знака производной }

if fsign > 0 then begin

if y[8]-old_cur = 0 then begin

if fcount = 0 then fpoint:=iii1;

fcount:=fcount+1;

fsign:=1;

end;

old_cur:=y[8];

if fcount = 15 then begin { Частота сигнала }

fcount:=1;

mark:=1;

old_f:=frequency;

frequency:=(iii1-fpoint)/(h*4.2e3 * 5);

fpoint:=iii1;

power:=power *h*frequency/5;

str(power:5:4,s);

power:=0;

setcolor(0);

outtextxy(250,460,' ');

setcolor(11);

outtextxy(250,460,'Puhf = '+s+' W');

end;

{ вывод графиков токов и напряжений }

if(iii1>0) then begin

an3;

if(iii1=loop*1000) then begin

loop:=loop+1;

setfillstyle(0,0);

bar(xgmin+1,ygmin+1,xgmax-1,ygmax-1);

scal;

setwritemode(XORput);

setcolor(15);

line(visir_1,ygmin,visir_1,ygmax);

line(visir_2,ygmin,visir_2,ygmax);

setwritemode(COPYput);

str(d_visir*1e9:5:4,s);

outtextxy(540,255,s+' ns');

round:=round+1;

setcolor(0);

outtextxy(50,460,' ');

str(round*4:6,s);

setcolor(11);

outtextxy(50,460,'time = '+s+' ns+');

oldx:=xgmax-trunc((xmax-0)*(xgmax-

xgmin)/(xmax-xmin));

for aaa:=1 to 10 do

oldy[aaa]:=ygmin-trunc((ymax-

y[8]*10)*(ygmin-ygmax)/(ymax-ymin));

end;

bn:=x*1e9;

y1:=y[1]-1;

xg:=xgmax-trunc((xmax-bn)*(xgmax-xgmin)/(xmax-

xmin));

xg:=xg-145-580*(loop-1);

yg:=ygmin-trunc((ymax-y[8]*10)*(ygmin-

ygmax)/(ymax-ymin));

setcolor(10);

line(oldx,oldy[1],xg,yg);

oldy[1]:=ygmin-trunc((ymax-y[8]*10)*(ygmin-

ygmax)/(ymax-ymin));

{ yg:=ygmin-trunc((ymax-frequency/1e10)*(ygmin-

ygmax)/(ymax-ymin));

setcolor(14);

line(oldx,oldy[2],xg,yg);

oldy[2]:=ygmin-trunc((ymax-

frequency/1e10)*(ygmin-ygmax)/(ymax-ymin));

}

yg:=ygmin-trunc((ymax-y1)*(ygmin-ygmax)/(ymax-

ymin));

setcolor(13);

line(oldx,oldy[3],xg,yg);

oldy[3]:=ygmin-trunc((ymax-y1)*(ygmin-

ygmax)/(ymax-ymin));

oldx:=xg;

end;

{ phas. portret }

if(iii1>0) then begin

an4;

di:=(y[8]-oldc1)*50*size_y;

yg:=ygmax-trunc((ymax-di)*(ygmax-ygmin)/(ymax-

ymin));

xg:=xgmin-trunc((xmax-y[8]*15*size_x)*(xgmin-

xgmax)/(xmax-xmin));

putpixel(xg+phas_x,yg+phas_y,10);

oldc1:=y[8];

if(iii1249) then begin

{ control circle }

if (mark=1) then begin

mark:=0;

setcolor(14);

circle(xg+phas_x,yg+phas_y,3);

setcolor(10);

end;

{ управление экраном }

if keypressed=true then begin

c:=readkey;

case c of

{ пеpемещение фаз. поpepета }

'1': begin

an4;

setfillstyle(0,0);

bar(xgmin+1,ygmin+1,xgmax-1,ygmax-1);

end;

'4': begin

phas_x:=phas_x-10;

an4;

Size := ImageSize(xgmin+1, ygmin+1,

xgmax-1, ygmax-1);

GetMem(P, Size);

GetImage(xgmin+1, ygmin+1, xgmax-1,

ygmax-1, P^);

setfillstyle(0,0);

bar(xgmin+1,ygmin+1,xgmax-1,ygmax-1);

PutImage(xgmin+1-10, ygmin+1, P^,

NormalPut);

FreeMem(P, Size);

scal;

end;

'6': begin

phas_x:=phas_x+10;

an4;

Size := ImageSize(xgmin+1, ygmin+1,

xgmax-1, ygmax-1);

GetMem(P, Size);

GetImage(xgmin+1, ygmin+1, xgmax-1,

ygmax-1, P^);

setfillstyle(0,0);

bar(xgmin+1,ygmin+1,xgmax-1,ygmax-1);

PutImage(xgmin+1+10, ygmin+1, P^,

NormalPut);

FreeMem(P, Size);

scal;

end;

'2': begin

phas_y:=phas_y+10;

an4;

Size := ImageSize(xgmin+1, ygmin+1,

xgmax-1, ygmax-1);

GetMem(P, Size);

GetImage(xgmin+1, ygmin+1, xgmax-1,

ygmax-1, P^);

setfillstyle(0,0);

bar(xgmin+1,ygmin+1,xgmax-1,ygmax-1);

PutImage(xgmin+1, ygmin+1+10, P^,

NormalPut);

FreeMem(P, Size);

scal;

end;

'8': begin

phas_y:=phas_y-10;

an4;

Size := ImageSize(xgmin+1, ygmin+1,

xgmax-1, ygmax-1);

GetMem(P, Size);

GetImage(xgmin+1, ygmin+1, xgmax-1,

ygmax-1, P^);

setfillstyle(0,0);

bar(xgmin+1,ygmin+1,xgmax-1,ygmax-1);

PutImage(xgmin+1, ygmin+1-10, P^,

NormalPut);

FreeMem(P, Size);

scal;

end;

{ пеpеход на вычисление спектpа }

's': begin

goto 1;

end;

{ масштаб фаз. поpтpета }

'+': begin

an4;

setfillstyle(0,0);

bar(xgmin+1,ygmin+1,xgmax-1,ygmax-1);

size_x:=size_x+0.1;

size_y:=size_y+0.1;

end;

'-': begin

an4;

setfillstyle(0,0);

bar(xgmin+1,ygmin+1,xgmax-1,ygmax-1);

size_x:=size_x-0.1;

size_y:=size_y-0.1;

end;

2: end;

end;

{ спектр }

1: SETCOLOR(15);

an2;

f0:=0;

Smax:=0;

sign0:=0;

setcolor(15);

for k:=1 to 200 do begin

s0:=0;s1:=0;

FOR i:=1 to 500 do begin

s0:=s0+(sign[i]-sign0)*cos(f0*i*6.28e-9/250);

s1:=s1+(sign[i]-sign0)*sin(f0*i*6.28e-9/250);

end;

if k=1 then begin sign0:=s0/500; s0:=0; end;

f0:=f0+2e8;

g1[k]:=s0*s0+s1*s1;

if g1[k]>Smax then Smax:=g1[k];

end;

ppp:=s0*s0+s1*s1;

f0:=0;

{ очистка поля и перерисовка визиров и цифр }

setfillstyle(0,0);

bar(xgmin+1,ygmin+1,xgmax-1,ygmax-1);

scal;

setwritemode(XORput);

if(d_visir<>0) then begin

line(trunc(visir_s),ygmin,trunc(visir_s),ygmax);

str((1e-9/d_visir):5:3,s);

outtextxy(540,35,s+' GHz');

end;

line(visir_3,ygmin,visir_3,ygmax);

setcolor(14);

line(visir_4,ygmin,visir_4,ygmax);

setwritemode(COPYput);

setcolor(11);

str(visir_f:5:3,s);

outtextxy(540,50,s+' GHz');

setcolor(14);

str(visir_f1:5:3,s);

outtextxy(540,60,s+' GHz');

Result;

{ рисование спектра }

moveto(xgmin,ygmax);setcolor(10);

for k:=1 to 200 do begin

xg:=xgmax-trunc((xmax-f0/1e9)*(xgmax-xgmin)/(xmax- xmin));

yg:=ygmin-trunc((ymax-100*g1[k]/SMAX)*(ygmin-

ygmax)/(ymax-ymin));

lineto(xg,yg);

f0:=f0+2e8;

end;

{ конец спектра }

repeat

c:=readkey;

case c of

{ перемещение визиров }

'9': begin

an3;

setwritemode(XORput);

setcolor(15);

line(visir_1,ygmin,visir_1,ygmax);

visir_1:=visir_1+1;

line(visir_1,ygmin,visir_1,ygmax);

v12;

setwritemode(COPYput);

end;

'7': begin

an3;

setwritemode(XORput);

setcolor(15);

line(visir_1,ygmin,visir_1,ygmax);

visir_1:=visir_1-1;

line(visir_1,ygmin,visir_1,ygmax);

v12;

setwritemode(COPYput);

end;

'6': begin

an3;

setwritemode(XORput);

setcolor(15);

line(visir_2,ygmin,visir_2,ygmax);

visir_2:=visir_2+1;

line(visir_2,ygmin,visir_2,ygmax);

v12;

setwritemode(COPYput);

end;

'4': begin

an3;

setwritemode(XORput);

setcolor(15);

line(visir_2,ygmin,visir_2,ygmax);

visir_2:=visir_2-1;

line(visir_2,ygmin,visir_2,ygmax);

v12;

setwritemode(COPYput);

end;

'3': begin

an2;

setwritemode(XORput);

setcolor(11);

line(visir_3,ygmin,visir_3,ygmax);

visir_3:=visir_3+1;

line(visir_3,ygmin,visir_3,ygmax);

visir_f:=(visir_3-xgmin)*(xmax-

xmin)/(xgmax-xgmin);

setcolor(0);

outtextxy(540,50,'___________');

setcolor(11);

str(visir_f:5:3,s);

outtextxy(540,50,s+' GHz');

setwritemode(COPYput);

Result;

end;

'1': begin

an2;

setwritemode(XORput);

setcolor(11);

line(visir_3,ygmin,visir_3,ygmax);

visir_3:=visir_3-1;

line(visir_3,ygmin,visir_3,ygmax);

visir_f:=(visir_3-xgmin)*(xmax-

xmin)/(xgmax-xgmin);

setcolor(0);

outtextxy(540,50,'___________');

setcolor(11);

str(visir_f:5:3,s);

outtextxy(540,50,s+' GHz');

setwritemode(COPYput);

Result;

end;

'.': begin

an2;

setwritemode(XORput);

setcolor(14);

line(visir_4,ygmin,visir_4,ygmax);

visir_4:=visir_4+1;

line(visir_4,ygmin,visir_4,ygmax);

visir_f1:=(visir_4-xgmin)*(xmax-

xmin)/(xgmax-xgmin);

setcolor(0);

outtextxy(540,60,'___________');

setcolor(14);

str(visir_f1:5:3,s);

outtextxy(540,60,s+' GHz');

setwritemode(COPYput);

Result;

end;

'0': begin

an2;

setwritemode(XORput);

setcolor(14);

line(visir_4,ygmin,visir_4,ygmax);

visir_4:=visir_4-1;

line(visir_4,ygmin,visir_4,ygmax);

visir_f1:=(visir_4-xgmin)*(xmax-

xmin)/(xgmax-xgmin);

setcolor(0);

outtextxy(540,60,'___________');

setcolor(14);

str(visir_f1:5:3,s);

outtextxy(540,60,s+' GHz');

setwritemode(COPYput);

Result;

end;

' ':begin

goto 2;

end;

until (c='q');

end. { -= EOF =- }

В заключении хочу выразить благодарность доценту кафедры физики

твёрдого тела Саратовского госуниверситета Скрипалю Александру

Владимировичу и аспиранту той же кафедры Бабаяну Андрею Владимировичу за

оказанную помощь и внимательное отношение к выполнению дипломной работы.

-----------------------

[1] Справочная информация: PВЫХ=10 мВт, IПИК=270 мА, RПОТ=3-20 Ом., L=1.7

нГн., UПСТ=8.5 В., f=13 ГГц.

[2] Справочная информация: UОБР=30 В., IОБР=10 мкА., UПР=2.5 В.,

IПР/ИМП=0.02/0.2 А., f=350 МГц.

-----------------------

Страницы: 1, 2

МЕНЮ

Исследование эффекта автодинного детектирования в многоконтурном генераторе на диоде Ганна

ИНТЕРЕСНОЕ