由于隧道二極管的脈沖電路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，變化速度快，功耗小，因此在高速脈沖技術(shù)中得到廣泛的應(yīng)用，可以用隧道二極管構(gòu)成雙穩(wěn)電路，單穩(wěn)電路，多諧振蕩電路，以及用作整形和分頻電路等。
一、隧道二極管的伏安特性及其參數(shù)
隧道二極管的伏安特性[見(jiàn)圖一（a）]是一條s型特性曲線。曲線中最大電流點(diǎn)p，稱(chēng)為峰點(diǎn)；最小電流點(diǎn)v，稱(chēng)為谷點(diǎn)，隧道二極管的主要參數(shù)：
（1）峰點(diǎn)電壓up，約幾十毫伏，谷點(diǎn)電壓uv，約幾百毫伏
（2）峰點(diǎn)電流ipi，約幾毫安，谷點(diǎn)電流iv約幾百微安
（3）峰谷電流比，約為5-6，越大越好
（4）谷點(diǎn)電容cv，幾微法至幾十微法，越小越好，國(guó)產(chǎn)2bs4a：up=80毫伏，ip=4毫安，峰谷電流比≥5，cv=10～15微法，uv=280毫伏。
圖一、隧道二極管的伏安特性
圖一（b）是常用的隧道二極管脈沖電路，若選取r、e的不同數(shù)值，可作三種具有代表性的直流負(fù)載線：
負(fù)載線ⅰ圖一（a)與伏安特性交于低壓正阻區(qū)a點(diǎn)，它是穩(wěn)定點(diǎn)，用于構(gòu)成單穩(wěn)電路。
負(fù)載線ⅱ與伏安特性相交于負(fù)阻區(qū)的b點(diǎn)，它是不穩(wěn)定點(diǎn)，用于構(gòu)成多諧振蕩電路。
負(fù)載線ⅲ與伏安特性交于c、d、e三點(diǎn)，c、e為穩(wěn)定點(diǎn)，d為不穩(wěn)定點(diǎn)，用于構(gòu)成雙穩(wěn)電路，因此，選取不同的靜態(tài)工作點(diǎn)負(fù)載線，就可獲得不同類(lèi)型的脈沖電路。
二、隧道二極管單穩(wěn)態(tài)電路
圖2、隧道二極管單穩(wěn)態(tài)電路
圖2（a）是單穩(wěn)態(tài)是路，若調(diào)節(jié)電位器r1，使由r1//r2及r2e/（r1+r2）作出的負(fù)載線i處于低壓正阻區(qū)內(nèi)，其靜態(tài)工作點(diǎn)q是穩(wěn)定點(diǎn)（圖2（b），這時(shí)若無(wú)觸發(fā)脈沖作用，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)。但在觸發(fā)脈沖us作用下，負(fù)載線從i移至ii，由于隧道不能停留在負(fù)阻區(qū)，及電感不允許電流突變，所以當(dāng)電流i增至峰點(diǎn)電流時(shí)，就發(fā)生如下的恒流躍變：
各點(diǎn)變化的電壓組成的輸出波形如圖2（c）所示，脈沖寬度為：
ts=（l/rσ）in[(et-ivrσ)/(et-iprσ)](適用于工作在特性曲線低壓段）
式中：rσ=rt+r1//r2，rt=up/ip
et=e[r2/(r1+r2)
l≈ufts/2(ip-iv)
脈沖前沿：tr≈cs[(uv-ua)/iv]
cs為隧道二極管的結(jié)電容和分布電容
三、隧道二極管多諧振蕩電路
圖三、隧道二極管諧振蕩器
圖三（a）為自激多諧振蕩電路。靜態(tài)工作點(diǎn)q置于負(fù)阻區(qū)（見(jiàn)圖3（b））。當(dāng)接通電源后，電流i從零開(kāi)始增至峰點(diǎn)電流，ipo但由于靜態(tài)點(diǎn)不穩(wěn)點(diǎn)，加上電感不允許電流突變，所以電流增至ip后，周而復(fù)始地進(jìn)行，從而產(chǎn)生了快速的矩形脈沖[見(jiàn)圖3（c）]。其參數(shù)如下：
脈沖寬度：t1≈（l/rσ）in[(uf-et+iprσ1)/(uv-et+ivrσ1)]
脈沖間隔：t2≈(l/rσ2)in[(et-ivrσ2)/et-iprσ2)]
式中：rσ1=r1//r2+（uf-uv)/(ip-iv)
rσ2=r1//r2+(up/ip),et=e[r2/(r1+r2)]
四、隧道二極管雙穩(wěn)態(tài)電路
圖4（a）為雙穩(wěn)態(tài)電路，它有兩個(gè)穩(wěn)定的靜態(tài)點(diǎn)q1及q3和一個(gè)不穩(wěn)定點(diǎn)q2（見(jiàn)圖4（b））。當(dāng)接通電源后，電流增至iq1就穩(wěn)定下來(lái)。設(shè)觸發(fā)脈沖u2經(jīng)過(guò)rs及c1作用于隧道二極管。若幅度足夠大，就能把負(fù)載線推至p點(diǎn)外[虛線①，又由于電感存在，從p點(diǎn)恒流躍變至f點(diǎn)，再?gòu)膄→q3（當(dāng)正尖脈沖消失后，負(fù)載線回至實(shí)線位置）接著，負(fù)尖脈沖又把負(fù)載線推至左邊（虛線②），開(kāi)始恒流躍變：即從v→m→q1。隨著正、負(fù)尖脈沖的交替作用，產(chǎn)生了周期的矩形波（見(jiàn)圖4（c）
圖4、隧道二極管雙穩(wěn)態(tài)電路
五、隧道二極管與晶體管的組合使用
國(guó)產(chǎn)的隧道二極管全都是鍺材料做成的，其峰值電壓約為0.25伏左右，若這種鍺的遂道二極管要與硅晶體管并聯(lián)使用時(shí)，則遂道二極管bg2要串接反向二極管bg1（同了圖5（a），反向二極管是一種變種的隧道二極管，其峰點(diǎn)電流特別小，正向特性與普通二極管相似，但反向電壓作用時(shí)，電流急劇增加，溫度特性十分穩(wěn)定。
圖5、隧道二極管整形電路
從圖5（b)可見(jiàn)，反向二極管與隧道二極管串接后，其組合特性：在電壓較低時(shí)由反向二極管決定：在電壓較高時(shí)，與硅晶體管的正向特性類(lèi)似，兩者之間又存在負(fù)阻區(qū)，若按圖5（b）設(shè)置靜態(tài)點(diǎn)q1，當(dāng)a為低平電平時(shí)，b為高電平（0.8伏），bg3導(dǎo)通，集電極電壓uc3=3伏。bg4的射極輸出端uo為零伏低電平，當(dāng)a點(diǎn)為負(fù)電平um時(shí)，負(fù)載線向左轉(zhuǎn)移，很快地進(jìn)入另一穩(wěn)定點(diǎn)q3。uq3低于bg3的載止電壓，故bg3載止，輸出，輸出uo為高電平，約18伏左右。一旦當(dāng)a點(diǎn)回到零平時(shí)，負(fù)載線回到右邊，工作點(diǎn)從q3→p→f→q1點(diǎn)，輸出uo又迅速回到零電平，由于隧道二極管的變化速度特別快，所以輸出脈沖的前后沿很陡。晶體管示波器常用隧道二極管]作整形電路。 來(lái)源:ｓｋｔ
