55
пока »2<^i условия самовозбуждения (о.2 более благоприятны, чем GJlt Ti если колебания в генераторе погасить, а затем снова возбудить, то опить установятся колебания с частотой ш2. При дальнейшем увеличении rb(»2>"i) условия самовозбуждения становятся более благоприятными для частоты ил (рис. 2, «, где #i3KR>^2 эквЬ 11°' по-прежнему, генерируется частота (о2, поскольку колебания на этой частоте уже существуют. В точке Ь (рис. 2, 6) колебания частоты ю а скачком переходят в колебания частоты <&1ч т. к, здесь перестают выполняться условия существования колебании с частотой о)2, и при дальнейшем росте гс2 колебания будут происходить на частоте ш1. Изменяя nz в обратном направлении, от больших значений к меньшим, можно осуществить 3. ч. <лг в области а< <л2/«1<1. При дальнейшем уменьшении частоты п.% второго контура в точке а (рис. 2, 6) происходит обратный перескок частоты автоколебаний от w, к *о2 и тем самым замыкается петля гистерезиса 3. ч.
Образом 3. ч. в фазовом пространстве, мин. размерность к-рого равна 3, служит картина с двумя устойчивыми предельными циклами и одним неустойчивым ≈ ссдловым циклом. Устойчивая сепаратриса седлового цикла разделяет области притяжения устойчивых периодич, движений. Скачкообразной смене режима колебаний соответствует бифуркация слияния (с последующим исчезновением) одного из устойчивых циклон с ссдловым периодич. движением.
3. ч. во мн. случаях ≈ вредное явление, т. к. в процессе настройки генератора при изменении к.-н. параметра может произойти изменение частоты. Чтобы избежать 3. ч., надо уменьшить обратную связь между контурами или уменьшить добротность второго контура.
Лит.: Конторонич М. И,, Нелинейные колебания в радиотехнике, М,, 1073; Основы теории колебаний, М., 1978; Р д б и н о в и ч М, И., Трубецков Д. И., Введение в теорию колебаний и волн, М., 198/1.
В. Н. Белых, М. И. Рабинович.
ЗАХВАТ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА в полупроводниках≈ переход электрона из зоны проводимости на примесный уровень в запрещ╦нной зоне полупроводника либо с примесного уровня в валентную зону (последний случай удобнее рассматривать как переход д ы р к и из валентной зоны иа примесный уровень; см. Зонная теория}. Скорость гэ 3. н. з. из зоны проводимости пропорциональна концентрации п носителей в зоне, концентрации A'f Примесных уровней и вероятности того, что данный уровень с энергией £± не заполнен:
Здесь /{<?() ≈ вероятность заполнения данного уровня. аа ≈ коэф. захвата, связанный с эффективным сечением захвата S соотношением:
аэ = $&т>
где VT ≈ ср. скорость теплового движения носителей заряда.
Наряду с процессом 3. н. з. происходит обратный процесс ≈ их выброс с примесных уровней в зону. Скорость этого процесса равна:
Согласно детального равновесия принципу, в состоянии термодинамич. равновесия #э = гэ, откуда
тистич. веса соответственно пустого и заполненного уровней, Лгс ≈ эффективная плотность состояний в зоне проводимости, / ≈ энергия ионизации примесного уровни. Суммарная скорость захвата электронов равна:
Аналогичные ф-лы имеют место для захвата дырок, характеризуемого соответствующими величинами гд,
∙д-
3. н. з. может явиться первым этапом процесса рекомбинации носителей заряда через примесные центры: захиат электрона из зоны проводимости и последующий захват дырки на тот же уровень (либо наоборот). Если для данного уровня «9>ад, то Электрон, захваченный на этот уровень, прежде чем рекомбини-ровать с дыркой, может быть много раз выброшен обратно в зону проводимости и захвачен снова. Такие примесные уровни паз. уровнями прилипа-u и н или л о я у ш к а м и для электронен; при ал>аэ имеем уровни прилипания для дырок. Уровни, для к-рых аэ~ад, паз. уровнями рекомбинации. При захвате обоих носителей заряда на уровни прилипания с низким темпом выброса (малые Рэ и рд) перавповесное состояние может сохраняться очень долго, особенно при низких темн-рах.
Лит.; Бонч-Бруевич В. Л., Калашников С. Г., Физика полупроводников, М., 197-7; А ут И., Г е н ц о в Д., Герман К., Фотоэлектрические явлении, пер. с нем., М., 1980, Э. М. Эпштейн.
ЗАХВАТЫВАНИЕ ЧАСТОТЫ ≈ явление, состоящее ь том, что автоколебательная система (автогенератор) при воздействии на нее периодически изменяющейся во времени внеш. силы совершает колебания но с частотой автоколебаний о)а, а с частотой сов внеш. воздействия. 3. ч. осуществляется лишь благодаря нелинейности и диссипативности и имеет место при условии, что частоты ма и о»в не слишком отличаются друг от друга, т, е. для нек-рого ограниченного диапазона частотных расстроек, называется полосой захвата.
Полоса захвата зависит от свойств автогенератора п от амплитуды внеш. силы. В частности, при возрастании амплитуды внеш. силы полоса захвата, как правило, увеличивается. 3. ч. может наблюдаться в автоколебат. системах любой физ. природы и при различных иериодич. внеш. воздействиях. Впервые же оно было обнаружено и объяснено для тонпсошш-ского генератора с синусоидальным воздействием. Другой распростран╦нный термин для 3. ч.≈ с и н-хронизация автогенератора внеш. силой.
Как 3. ч., так и процессы, сопутствующие ему, часто модилизнруются неавтономным ур-нием:
∙∙ » ∙
[г ≈ время, %(х] ≈ возвращающая сила, / ≈ знакопеременная ф-ция] с фазовым пространством (х, дг, £). Образом 3. ч. в фазовом пространстве служит устойчивый предельный цикл периода 2л/0)п, делающий
один оборот в плоскости (Х) х} за период. Этот цикл при слабом воздействии расположен на торе, а при сильном ≈ он притягивает все траектории (1).
Вне полосы захвата в зависимости от свойств автогенератора и характера воздействия могут наблюдаться след, типы колебаний: а)пэриодич. колебания, напр, при близости частот ы^ и (р/?)мвт где pt q ~ целые числа; их образы в фазовом пространстве ≈ продельные циклы, расположенные при слабом воздействии на торо с числом вращения, равным qjp\ б) квалинерио-дпч. колебания, их образ в фазовом пространстве ≈ незамкнутая обмотка тора, напр, при несоизмеримых й)а и сов при слабой воздействии; в) стохастические колебания, их образ в фазовом пространстве ≈ либо странный аттрактор, либо сложные устойчивые траектории.
Явление, при к-ром для нек-рого интервала значений | о>д≈р&}└ | (при р> 1) происходят периодич. колебания с частотой шв, наз. ультрагармоническим 3. ч. Образ этого явления в фазоном пространстве есть предельный цикл периода 2я/юа с р оборотами в
плоскости (х, х}. Число вращения па торе при слабом воздействии в этом случае равно 1/р, Если автоколебат. система описывается ур-нием (1), где нелинейность / и внеш. сила h малы, то это ур-ние с помощью асимп-
Ш
X
<
ш
X
п
