Redresseur électrique à cristal La présente invention est relative à un redresseur électrique à cristal.
Sous la forme usuelle, un redresseur à cristal comprend un cristal de germanium ou de silicium ou d'un autre semi-conducteur convenable monté sur une base métallique ou support et qui possède en contact avec sa surface un fil pointu ou chercheur. Il est bien connu que la caractéristique de résistance inverse des redresseurs de ce type possède souvent une région où la résistance est négative et on peut tirer avantage de ce fait en utilisant le redresseur à cristal pour produire des oscillations ou pour cons tituer des arrangements simples à déclenchement.
Dans le cas de redresseurs à cristaux de germa nium possédant une résistivité élevée, qui sont des redresseurs très efficaces pour des utilisations ordi naires, la région de résistance négative n'est pas atteinte à moins qu'on applique un voltage inverse relativement élevé par exemple 100 volts et le cou rant au premier point de retournement où la résis tance change de signe, est élevé, généralement supé rieur à 5 milliampères. De plus, la résistance correspondant à la pente négative est élevée.
Ainsi, quand on désire utiliser la propriété de résistance négative, par exemple quand le dispositif est utilisé pour produire des oscillations, ou dans un circuit à déclenchement, on doit appliquer un voltage inverse d'environ 100 volts. Le courant correspondant peut être compris entre 5 et 10 milliampères de sorte qu'on dissipe une puissance importante, ce qui provoque un échauffement du contact de redresseur, ce qui à son tour modifie les caractéristiques du redresseur.
La courbe caractéristique du courant en fonction du voltage pour le sens inverse ou sens correspondant .à la résistance élevée de tels redresseurs pour des courants de plus en plus intenses possède une pre mière région à pente positive connectée par un pre mier point de retournement (pour lequel la résistance du redresseur passe par zéro) à une seconde partie à pente négative qui est à son tour reliée par un second point de retournement (pour lequel la résis tance passe encore par zéro) à une troisième partie possédant une pente positive.
Le but principal de la présente invention est de prévoir un redresseur à cristal dans lequel la résis tance correspondant à la partie négative de la carac téristique est importante tandis que le courant cor respondant au premier point de retournement est petit.
Un autre but de la présente invention est de réduire le voltage correspondant au second point de retournement et de réduire la résistance corres pondant à la troisième partie de la courbe caracté ristique.
Dans un but similaire on a déjà proposé (voir par exemple le brevet No 323450) un redresseur électrique à cristal comprenant un corps semi-con ducteur possédant un type de conductivité donné et possédant sur sa surface une couche du type de conductivité opposé, une électrode faisant un contact non-redresseur et à basse résistance avec une partie de ladite couche, une mince pellicule du type de conductivité donné sur une zone limitée d'une autre partie de ladite -couche et une seconde électrode faisant un contact redresseur avec ladite pellicule mince, les deux électrodes étant séparées par une distance comprise entre environ 25/l000 et 25/100 de millimètre.
Des expériences récentes ont jeté plus de lumière sur le comportement des redresseurs possédant un intervalle très étroit entre les électrodes. Alors qu'il était connu que l'espacement des électrodes dépend dans une certaine mesure des propriétés du semi conducteur et de son traitement, on a remarqué que lorsqu'on utilisait du germanium de meilleure qualité, il était possible d'utiliser des espacements bien supé rieurs à ceux que l'on jugeait nécessaires jusqu'à présent.
Ceci résulte du fait que les porteurs de courant sont injectés dans le semi-conducteur par la pre mière électrode mentionnée (habituellement appelée l'électrode de base) et que les porteurs sont recueillis par la seconde électrode (généralement le chercheur) et ils modifient grandement la caractéristique inverse.
Par le traitement d'électro-formation auquel on se réfère dans le brevet No 323450, la caractéristique d'énergie de la seconde électrode est rendue similaire à celle d'un collecteur dans un transistor tel que représenté à la fig 4-13, page 112, du livre intitulé Electrons and Holes in semi-conductors de W. Schockley et publié par D. van Nostrand en 1950. Les porteurs de courant produits par la seconde électrode produisant un effet de régénération.
Quand on utilise un semi-conducteur du type N, les porteurs de courant auxquels on s'est déjà référé, sont des déficiences d'électrons appèlés trous posi tifs et dans le cas d'un semi-conducteur de type P, ce sont des -électrons. Les porteurs prennent un temps appréciable pour atteindre la seconde électrode et ils tendent également à se recombiner de sorte que l'espacement entre les électrodes doit être tel qu'un nombre appréciable de porteurs puisse attein dre la seconde électrode avant de s'être recombinés.
L'espacement dépend donc de la durée de vie T des porteurs qui dépend des propriétés du semi-conduc teur et qui n'est pratiquement pas affectée par le traitement d'électro-formation mentionné plus haut. Si N est le nombre des porteurs supplémentaires par millimètre cube de semi-conducteur à l'instant zéro et<I>n</I> le nombre à l'instant<I>t</I> après l'instant zéro, la durée de vie T en secondes est définie par la formule <I>n = Ne</I> (-tiT). On doit remarquer toutefois que cette formule est seulement une approximation si on tient compte des effets de surface.
La durée de vie peut toutefois être déterminée expérimentalement par des méthodes connues ù partir d'un échantillon du semi conducteur qui doit être utilisé. On peut se référer par exemple au livre de W. Schockley déjà cité, paragraphe 3.1d, page 66.
Le but de la présente invention est de prévoir des redresseurs qui ne présentent pas les inconvé nients précités.
Suivant l'invention, on prévoit un redresseur électrique à cristal comprenant un corps semi-con ducteur d'un type de conductivité donné, une pre mière électrode formant un contact à basse résistance avec ledit corps, ledit corps semi-conducteur ayant été soumis à un traitement d'électroformation de manière à produire une couche du type de conduc tivité opposé sur une partie de la surface apparente dudit corps, et une mince pellicule présentant ledit type de conductivité donné sur une partie de ladite couche, une seconde électrode faisant contact avec ladite pellicule, les deux électrodes étant séparées d'une distance d = ky T,
où T est la durée de vie des porteurs de courant dans le corps semi-conduc teur et k est pratiquement une constante dont la valeur dépend du traitement d'électroformation et du voltage de retournement inverse qu'on désire pour le redresseur.
Des formes d'exécution de l'objet de la présente invention seront exposées, à titre d'exemple, dans la description suivante faite en relation avec les dessins joints dans lesquels la fig. 1 montre en coupe un redresseur à cristal ; la fig. 2 montre une vue de dessus du redresseur dont le chercheur a été démonté ; la fig. 3 montre une courbe caractéristique illus trant l'opération d'électroformation du redresseur ; la fig. 4 montre une partie de la fig. 3 à une plus grande échelle ; la fig. 5 montre une coupe d'une autre forme d'exécution ;
la fig. 6 montre une vue de dessus du redresseur de la fig. 5 ; la fig. 7 montre une coupe d'une variante du redresseur illustré aux fig. 1 et 2 ; la fig. 8 montre une variante de la fig. 7 ; la fig. 9 montre une vue de dessus d'une autre forme d'exécution du redresseur ; la fig. 10 montre une vue en élévation du redres seur de la fig. 9 ; les fig. 11 et 12 montrent deux exemples de l'utilisation d'un redresseur dans un circuit à déclen chement ou circuit oscillateur ;
les fig. 13 à 15 montrent des diagrammes utilisés pour l'explication du fonctionnement du circuit de la fig. 11.
Le redresseur représenté aux fig. 1 et 2 comprend un disque 1 d'un cristal semi-conducteur du type N cimenté ou soudé ou fixé solidement de toute autre manière à l'électrode métallique de base 2 et formant avec la base un contact à basse résistance.
La surface supérieure du cristal doit être traitée de la manière classique de manière à augmenter les propriétés de redressement par exemple en polissant tout d'abord la surface puis en la traitant avec une solution contenant de l'acide hydrefluorique, de l'acide nitrique et du nitrate de cuivre. Un chercheur fin 3 présentant à son extrémité une pointe fine est en contact avec la surface supérieure du disque de cristal. Le chercheur est représenté sous la forme d'un S de manière à présenter une certaine élasticité.
L'électrode de base 2 s'étend effectivement sur toute la surface supérieure du disque de cristal au moyen d'un recouvrement 4 qui couvre les bords de l'électrode de base 2 et la totalité de la surface apparente du disque de cristal sauf pour un petit trou 5 à travers lequel la pointe du chercheur peut faire contact avec la surface du cristal. La taille du trou 5 n'est pas importante mais la pointe du cher cheur doit être placée à l'intérieur à une certaine distance du bord du recouvrement 4 dépendant de la qualité du cristal de germanium comme il a déjà été exposé et cette question sera traitée en détail plus loin.
Il est nécessaire d'appliquer entre le chercheur 3 et le recouvrement 4 un traitement d'électrofor- mation par exemple un traitement semblable à celui décrit dans le brevet britannique N 681809. Le matériau du chercheur 3 doit contenir une petite quantité d'une impureté du type donneur telle que de l'arsenic ou du phosphore et le traitement d'électroformation doit être effectué avec un cher cheur 3 porté à un potentiel négatif par rapport au recouvrement 4.
Le traitement d'électroformation décrit dans le brevet britannique précité a été tout d'abord prévu pour une triode à cristal et est effectué entre les deux électrodes en forme de chercheurs dans le but d'injecter un certain nombre d'impuretés dans la couche de surface du cristal. Dans le cas considéré ici, il est effectué entre le chercheur et l'électrode de base et on obtient un résultat légèrement différent.
La fig. 3 montre la relation entre le voltage appliqué entre le chercheur 3 et le recouvrement 4 dans le sens de la résistance inverse ou élevée et le courant qui en résulte dans le redresseur. La courbe, avant l'électroformation suit la ligne 6 correspondant à une résistance inverse relativement élevée jusqu'à ce qu'un voltage critique appelé voltage de retour nement soit atteint où la courbe tourne et suit une partie 8 qui possède une pente négative.
Lorsqu'on fait augmenter le courant dans le redresseur après le point de retournement, le voltage aux bornes du redresseur continue à diminuer jusqu'à ce que l'effet de résistance négative disparaisse après le second point de retournement et la pente de la courbe de vient de nouveau positive comme il est indiqué par la partie 10. Cette courbe est naturellement la courbe classique qui s'applique généralement aux redresseurs constitués par des contacts ponctuels avec des cris taux semi-conducteurs tels que du germanium.
Dans le cas du germanium, le voltage de retour nement correspondant au point 7 est souvent de l'ordre de 100 volts et le courant correspondant est souvent de l'ordre de 5 milliampères ou plus. De même, la pente de la partie 8 est plutôt raide indiquant que la valeur de la résistance négative est plutôt faible. On remarquera de plus que le vol tage correspondant au second point de retournement n'est pas sensiblement inférieur au voltage du pre mier point de retournement.
Après le traitement d'électroformation effectué de la manière décrite dans le brevet britannique susdit, on remarque que la courbe est grandement modifiée. La nouvelle courbe suit la partie 6 jusqu'à un premier point de retournement 11 qui se produit pour un voltage beaucoup plus bas que le voltage critique 7. La partie suivante 12, présentant une résistance négative et correspondant à la partie 8 est beaucoup moins abrupte indiquant une valeur beaucoup plus élevée pour la résistance négative et le second point de retournement 13 se produit pour un voltage qui est une fraction (par exemple moins de un dixième) du voltage correspondant au premier point de retournement 11.
Enfin, la pente de la partie à résistance positive 14 correspondant à 10 est très raide, indiquant une résistance très basse.
La fig. 4 montre à une plus grande échelle la courbe caractéristique d'un redresseur électroformé et on a indiqué les valeurs de voltage et du courant pour donner un ordre de grandeur des résultats obtenus dans un cas particulier. Les points de re tournement 11 et 13 se trouvent à environ 25 volts et 2 volts respectivement et le courant au point 11 est inférieur à 1 milliampère. Les valeurs réelles dépendent de la distance d entre les électrodes, com me il sera exposé plus loin. La pente de la partie 12 correspondant à une résistance négative de l'ordre de 20 000 ohms alors que la résistance correspondant à la partie 14 peut être de l'ordre de 10 ohms ou moins.
Sur l'échelle de la fig. 4, la partie 14 appa raîtrait donc comme pratiquement parallèle à l'axe des courants mais la courbe a été modifiée de ma nière à rendre la représentation plus claire. Comme il apparaîtra plus tard, un redresseur possédant une courbe telle que représentée à la fig. 4 convient pour être utilisé dans des circuits à déclenchement.
Le courant qui passe pendant le traitement d'électroformation chauffe une petite zone de la surface du cristal dans le voisinage immédiat de la pointe du chercheur et on a montré que l'effet de cet échauffement est de transformer une petite couche sous le point de contact en une zone de conductivité de type P et en même temps d'injecter un certain nombre d'impuretés du type donneur (tel que de l'arsenic ou du phosphore) à partir du chercheur, de sorte qu'une mince pellicule de type N est super posée sur le semi-conducteur de type P.. Le chercheur 3 est en contact avec la pellicule de type N et on obtient ainsi la caractéristique d'énergie à laquelle on s'est référé plus haut.
On a déjà expliqué que l'espacement entre les électrodes 3 et 4 dépend de la durée de vie T des porteurs de courant injectés à la surface du semi conducteur par l'électrode 4. Dans le but d'obtenir le premier point de retournement 11 de la courbe caractéristique (fig. 4) un nombre suffisant de por teurs doit atteindre l'électrode 3 et ce nombre de porteurs dépend à la fois de l'espacement d entre les électrodes et du voltage appliqué. Le voltage cor respondant au point de retournement 11 (dit voltage de retournement) augmente quand d diminue.
On peut montrer que la relation entre l'espace ment d pour un voltage de retournement donné et la durée de vie T est donnée par la formule <I>d = k y</I> T , où<I>k</I> est pratiquement une constante.
La constante k dépend de la nature de la carac téristique d'énergie du redresseur produit par le trai tement d'électroformation qui a été appliqué. Sa valeur est déterminée en général expérimentalement, par des mesures effectuées sur un échantillon du semi-conducteur qui doit être utilisé après avoir sou mis l'échantillon à un traitement d'électroformation auquel sera soumis le redresseur qui doit être fabri qué. Comme il a déjà été mentionné, la durée de vie T a été déterminée à partir de cet échantillon.
Quand l'échantillon a été électroformé, on obtient une courbe similaire à celle de la fig. 4 donnant la relation entre le voltage du redresseur et le voltage appliqué entre le chercheur et une électrode sonde mobile. En plaçant l'électrode sonde à différentes distances à partir du chercheur, la relation entre d et le voltage de retournement peut être déterminée. On peut donc trouver ainsi la valeur de la constante k correspondant à un voltage de retournement donné. Après électroformation on trouve que cette cons tante k est indépendante de l'échantillon particulier de semi-conducteur utilisé.
La distance d pour un voltage de retournement donné peut être déterminée pour un échantillon de semi-conducteur possédant n'importe quelle valeur de T au moyen de la formule<I>d = k</I> @ <I>T .</I>
Dans une des formes de réalisation représentée aux fig. 5 et 6, le chercheur 3 est remplacé par une électrode sous forme de pellicule métallique 15 dont la surface est petite et qui est déposée par galvano plastie ou de toute autre manière sur la surface du cristal. L'électrode 15 occupe une partie de la zone du trou 5 et son bord doit être séparé du bord le plus proche du recouvrement 4 par une distance d déterminée par la formule donnée plus haut. Il n'est pas nécessaire que l'électrode soit au centre ni qu'elle soit circulaire. Un fil conducteur convenable formant borne (qui n'est pas représenté) peut être soudé ou fixé solidement de toute autre manière à l'élec trode 15.
Il n'est pas nécessaire de prévoir la base métal lique 2 ou les parties cylindriques avec un recou vrement 4. Cette électrode peut être simplement constituée par la partie de la surface supérieure du disque de cristal et il n'est pas nécessaire qu'elle couvre la surface totale du disque. Il est seulement nécessaire qu'elle forme un contact à basse résis tance avec le cristal et que le chercheur ou l'autre électrode formant un contact redresseur soit placé près du bord du recouvrement ou de la base, comme il est expliqué plus haut. Après électroformation de la manière décrite, certaines des impuretés sont en traînées dans la couche de surface du cristal et réduisent le voltage de retournement, comme il a été expliqué plus haut.
Comme il a été représenté à la fig. 7, le recou vrement 4 représenté à la fig. 1 n'est pas essentiel si la durée de vie T des porteurs de courant est suffisamment grande. A la fig. 7, une tranche très mince de cristal 1 est fixée à une électrode de base métallique 2, de sorte qu'on obtient le contact à basse résistance et le chercheur 3 fait contact avec la surface supérieure. On obtiendra un espacement approprié entre le chercheur 3 et l'électrode de base 2 en choisissant l'épaisseur d de la tranche de cristal en accord avec la formule donnée plus haut.
Si toutefois la durée de vie T des porteurs de courant est relativement petite, la tranche de cristal peut avoir une épaisseur si petite qu'elle soit difficile à réaliser et on peut alors adapter des arrangements précédemment décrits ou un des arrangements selon les fig. 9 et 10 qui seront décrits plus loin. Une variante de la fig. 7 est représentée à la fig. 8. Dans ce cas, une tranche de cristal relativement mince 1 possède une fente ou retrait 16 de manière que la profondeur d au fond de la fente soit en accord avec la formule donnée plus haut. Le chercheur 3 fait alors contact avec le fond du retrait ou de la fente 16.
Le traitement d'électroformation qui a déjà été décrit doit naturellement être appliqué aux redresseurs des fig. 7 et 8. Le chercheur 3 peut être remplacé par une pellicule fine de métal comme aux fig. 5 et 6.
Les fig. 9 et 10 montrent une autre forme con venable de redresseur. Un cristal rectangulaire 1 en germanium du type N est prévu avec la base clas sique 2 et la surface totale du métal est recouverte par un recouvrement de métal mince 4 déposé par galvanoplastie ou évaporation. Il n'est pas nécessaire que le cristal soit rectangulaire et il peut par exemple être circulaire. Une rainure en V 17 est alors dé coupée ou fraisée dans la surface supérieure du recouvrement et dans le cristal. Les surfaces du cristal apparentes dans la rainure sont alors traitées en surface par exemple avec la solution de traitement en surface mentionnée plus haut et un chercheur 3 dont la pointe est sphérique est ensuite placé dans la rainure, comme il est représenté à la fig. 9.
On effectue ensuite le traitement d'électroformation déjà décrit.
L'espacement entre les points de contact du chercheur 3 et des bords du recouvrement 4 peut être déterminé avec précision en dimensionnant con venablement la rainure et le diamètre du chercheur. A la fig: 10, les zones où est effectué le recouvrement de la surface extérieure ont été hachurées.
Les fig. 11 et 12 montrent deux applications des redresseurs décrits. La fig. 11 est un circuit oscillateur à relaxation qui peut fonctionner suivant un de trois modes possibles suivant les réglages. La fig. 12 est un oscillateur sinusoïdal. A la fig. 11, le redresseur semblable par exemple à celui de la fig. 1 est représenté schématiquement. Le chercheur 3 est connecté à la borne négative d'une source de courant continu 18 et l'électrode de base 2 est connectée à la borne positive de la source 18 par une résistance de charge 19. Un condensateur 20 est connecté en parallèle avec la résistance 19.
Deux bornes d'entrée 21 pour une source potentiel de déclenchement (qui n'est pas représentée) sont respectivement connectées aux bornes de la résistance 19 et également à une paire de bornes de sortie 22. La fig. 12 diffère de la fig. 11 en ce que l'enroulement primaire 23 d'un transformateur est connecté en série avec le con densateur 20, les bornes de sortie 22 étant con nectées aux bornes de l'enroulement secondaire 24 et les bornes d'entrée 21 ne sont pas représentées.
On expliquera tout d'abord le fonctionnement de la fig. 11 en relation avec les fig. 13, 14 et 15. Aux fig. 13 et 15 la courbe caractéristique du re dresseur est représentée schématiquement de manière à montrer les caractéristiques essentielles sans indi quer les détails. Les trois modes de fonctionnement du circuit de la fig. 11 peuvent être définis comme suit 1. Astable - le circuit n'est stable dans aucun état et donne des oscillations de relaxation.
2. Monostable - Le circuit possède un état cor respondant à un voltage et à un courant pré déterminés et dans lequel il peut rester indé finiment. Par l'application d'un potentiel de déclenchement approprié, il effectue un seul cycle d'oscillation et on peut obtenir une impulsion de sortie correspondante.
3. Bistable - Le circuit possède deux états dif férents dans lesquels il peut rester indéfini ment. Par l'application d'un potentiel de déclenchement approprié, on peut le faire passer d'un état à l'autre et vice versa. Celui des trois modes qui est obtenu dépend de la valeur de la résistance de charge 19 et du potentiel de la source 18.
A la fig. 13, la courbe caractéristique du redres seur est représentée en 25 les abcisses et les ordon nées représentant respectivement comme précédem ment le voltage de l'électrode 3 par rapport à l'élec trode 2 et le courant circulant de 3 à 2 qui sont tous deux négatifs. La ligne droite 26 est la ligne de charge pour la résistance 19 et elle représente la relation entre le courant circulant dans cette résis tance et la différence entre les potentiel constant V de la source et la chute de potentiel aux bornes de cette résistance 19 produite par le passage du cou rant.
La ligne 26 coupe l'axe des abcisses au point 27 correspondant au potentiel V de la source 18 et un point où il coupe la courbe caractéristique 25 représente une relation possible entre le courant et le voltage pour le circuit. La ligne 26 a été tracée de manière à ce qu'elle coupe la courbe 25 en un seul point 28 sur la partie 12 de la courbe présentant une résistance négative. On obtiendra ainsi le premier mode ou mode astable du fait que le point 28 représente un état instable et le circuit produit des oscillations de relaxation dont la fréquence et la forme dépendent de la capacité du condensateur 20, fig. 11. Ces oscil lations peuvent être obtenues aux bornes de sortie 22.
Si on suppose le condensateur 20 déchargé au départ, lors de la connexion de la source 18, le courant dans le redresseur prend une valeur corres pondant au point 29 de la partie 14 de la courbe. Le condensateur commence immédiatement à se charger et le courant dans le redresseur diminue, la partie 14 de la courbe étant tracée jusqu'au second point de retournement 13. L'état instable apparaît alors et le courant passe brusquement de la valeur I1 au point 13 à une valeur beaucoup plus petite au point 30 sur la partie initiale 31 de la courbe présentant une résistance positive, entre temps le condensateur 20 maintient le potentiel aux bornes du redresseur constant, à la valeur V 1 correspon dant au point 13.
Le redresseur ayant maintenant une valeur beau coup plus élevée que précédemment, le condensateur 20 commence à se décharger et la partie 31 de la courbe est suivie jusqu'au premier point de retour nement 11. Une région instable est de nouveau atteinte et le courant passe de la valeur 13 au point 11 à une valeur beaucoup plus élevée 14 corres pondant au point 32, le condensateur maintenant encore le potentiel constant aux bornes du redresseur à la valeur V2 correspondant au point 11. Le con densateur 20 commence de nouveau à se charger et la partie 14 de la courbe est suivie jusqu'au point 13, le processus se répète indéfiniment, le cycle 13, 30, 11, 32, 13 étant décrit indéfiniment.
La fig. 14 montre les variations en fonction du temps du cou rant dans le redresseur et le potentiel de la borne supérieure 22 par rapport à la borne inférieure qui est le même que la différence de potentiel aux bornes du condensateur 20. Il est évident que ce potentiel varie entre les limites V-V 1 et V-V2.
Il est également évident que pour produire les conditions dans lesquelles la ligne de charge 25 (fig. 13) coupe la courbe 25 en un seul point 28 dans la partie 12 de résistance négative, la pente de la ligne 26 doit être inférieure à la pente de la ligne 12. Ceci signifie que la valeur de la résistance 19 (fig. 11) doit être supérieure à la valeur de la résis tance négative correspondant à la partie 12.
Si on réduit maintenant le potentiel de la source 18 (fig. 11) à une valeur inférieure V3 sans changer la valeur de la résistance 19, une nouvelle ligne de charge 33 (fig. 11) parallèle à 26 peut être obtenue et elle coupe la courbe 25 en un seul point 34 cor respondant à un voltage V4 dans la partie 31 cor respondant à une résistance positive. Ceci réprésente maintenant un état stable du circuit.
Si on applique maintenant une impulsion négative d'amplitude légè rement supérieure à V2-V4 à la borne supérieure 21 (fig. 11), le circuit est déclenché au-delà du premier point de retournement et il arrive dans la région instable de sorte qu'un seul cycle 34, 11, 32, 13, 30, 34 sera décrit, le circuit revenant à la position stable représentée par le point 34. C'est le second mode ou mode monostable de fonctionnement du circuit. Une impulsion d'amplitude pratiquement égale à V2-V 1 peut être obtenue à partir de la borne supérieure 22.
Il est évident qu'on peut obtenir un autre état monostable en augmentant quelque peu le potentiel de la source 18 au-dessus de la valeur V, de manière à ce que la ligne de charge qui n'est pas représentée coupe la courbe 25 en un seul point dans la partie 14. Le circuit peut alors être déclenché par une im pulsion positive appliquée à la borne 20 et son fonc tionnement se limite à un seul cycle, comme pré cédemment.
A la fig. 15, à laquelle on se référera maintenant, la ligne de charge 35 de la résistance 19 a été tracée de manière à couper la courbe 25 en trois points. La pente de la ligne de charge 35 doit évidemment être plus grande que la pente de la partie 12, ce qui signifie que la valeur de la résistance 19 doit être inférieure à la valeur de la résistance négative de la partie 12. Ce choix donne un mode bistable. Les points 36 et 37 où la ligne 35 coupe les parties 31 et 14 de la courbe 25 représentent les états stables du circuit. Dans ce cas, V5 est le voltage de la source 18 et V6 et V7 les voltages correspondant aux points 36 et 37.
Si on suppose que le circuit est dans le premier état stable représenté par le point 36 et qu'un voltage de déclenchement négatif légè rement supérieur à V2-V6 est appliqué à la borne supérieure 21 (fig. 11), le circuit passe dans sa se conde position stable représentée par le point 37 en passant par les positions successives 36, 11, 32, 37. Si on applique maintenant un voltage de déclenche ment positif légèrement supérieur à V7-V 1 à la borne supérieure 21, le circuit revient dans son premier état stable représenté par le point 36 en passant par les positions 37, 13, 30, 36. La modification de courant produite par le déclenchement est dans tous les cas supérieure à I1-13.
Si on augmente l'incli naison de la ligne 35 (c'est-à-dire si on réduit la valeur de la résistance 19), le point 37 peut être placé beaucoup plus bas sur la partie 14 et la varia tion de courant est beaucoup plus grande. En se référant à la courbe représentée à la fig. 4, on comprend que la variation de courant peut facilement être égale à plusieurs fois Il-13.
Si le voltage de la source 18 est encore réduit en dessous de V5 à une valeur V8 (sans modifier la valeur de la résistance 19) on peut voir à partir de la fig. 15 que la nouvelle ligne de charge 38 peut être prévue de manière à ne couper la courbe 25 qu'en un seul point 39 sur la partie 31, ce qui donne encore le mode monostable qui a déjà été décrit.
II est également évident qu'un voltage de la source 18 supérieur à V2 pourrait donner une ligne de charge correspondante qui couperait la courbe 25 en un seul point de la partie 1.4 donnant encore un mode monostable. On voit donc que le mode monostable put être obtenu par un choix convenable du voltage de la source 18 si la valeur de la résistance 19 est supérieure ou inférieure à la valeur de la résistance négative représentée par la partie 12 de la courbe caractéristique 25.
Pour le fonctionnement du générateur d'oscilla tions représenté à la fig. 12, les conditions doivent être choisies de manière à produire une ligne de charge similaire à 26 à la fig. 13. Le circuit pro duira alors des oscillations dont la fréquence est déterminée dans une large mesure par la fréquence de résonance du condensateur 20 et des enrou lements 23 et 24 du transformateur, mais elle dépend également des caractéristiques du redresseur et du circuit de sortie connecté à la borne 22. Des fré quences d'oscillation d'au moins un mégahertz ont été obtenues avec ce circuit.