我的脉冲发生器的理论功率与实际功率之间存在很大差异

我正在尝试学习有关脉冲生成的一些技能，但这并不容易。我试图得出脉冲发生器中输入电阻器消耗的功率，但事实证明它比实际功率小得多（如果我是对的话）。我的错误在哪里？

脉冲发生器是一个简单的弛豫雪崩晶体管脉冲发生器。

这是一张照片

编辑：图片中可见的50Ω电阻已断开连接。在这里，只有50欧姆的振荡器起作用。这是我对耗散功率的推导：

$R$$= R1+R2$$C$$C_1$$R_L$

我们可以用示波器可视化脉冲。

$(0,0)$$V$$\sigma$

$$u(t) = V - {V\over \sigma}t.$$

$R_L$

$$E = {1\over R_L}\int_0^\sigma u^2(t) dt = {1\over R_L} \bigg[ -{\sigma\over 3V}\bigg(V - {V\over \sigma} t\bigg)^3\bigg]_0^\sigma = {\sigma\over 3R_L}V^2$$ $f$$R_L$ $$P_{mean} = fE = {f\sigma\over 3R_L}V^2.$$

$C$$V_{av}$$V_{av}$$E_{cap} = CV_{av}^2/2$$R_L$$E$

$$C = {2\sigma\over 3R_L}{V^2\over V_{av}^2}.$$

$R$$C$$U$$CU^2/2$$1/f$$\sigma$$R$$C$

$U = V_{av}$$R$

$$P^R_{mean} = {1\over 2} f C V_{av}^2 = {f\sigma\over 3R_L}V^2 = P_{mean}.$$

$U > V_{av}$

$$P_{mean}^{R} = {f\sigma\over 3R_L}{U^2\over V_{av}^2} V^2 = {U^2\over V_{av}^2} P_{mean}.$$

应用于我的生成器（参见上图）：

$R_L = 50\ \Omega$

$R = 41 +10 = 51\ k\Omega$

$\sigma = 10\ ns$

$\Delta = 40\ \mu s$

$f = 1/\Delta = 25 \ kHz$

$V = 1.8\sqrt{1000} = 57\ V$

$V_{av} = 150\ V$

$U = 160V$

$$P_{mean} = 5.4\ mW;$$ $$C = 19\ pF,$$ $$P_{mean}^{R} = 5.8 \ mW;$$

$I_{supply} = 0.6\ mA$

$$P^R_{mean \ actual} = R I^2_{supply} \approx 18\ mW.$$

这远远超过了理论力量。错误/错误假设在哪里？

因此，一周之后，我终于有了答案的答案。我认为答案是有趣的，特别是对于那些打算处理雪崩击穿的人。

根据Sunnyskyguy的建议，我所做的第一件事是确定R2端子上的电压范围，以检查模拟电流表测量的电流是否错误。令人惊讶的是，可以从下图得出安培计非常精确的事实：平均电流确实约为0.6mA。这是R1一端（R1和R2之间）的电压图像：

有一个1:10探针，因此电压是125V与高度为25V的锯齿的平均值之和，即125V + 12.5V = 137.5V。发电机的电压为162V，因此流经R1的平均电流约为（162V-137.5V）/（R1 = 41k）= 0.6mA。

$${1\over 2}{57\over 50} \cdot 10 ns$$

为了验证这一点，我使用2N3904晶体管构建了一个快速而肮脏的测试，该晶体管的发射极保持断开状态，从集电极流向基极的反向电流由电流表测量。在下面的第一张图片中，该基座通过一个10k电阻器接地（如问题所示），在第二张图片中，该基座直接接地：

[

因此，在第一种情况下为0.6 mA，在第二种情况下为1.2 mA。

请注意，雪崩电压（150 V）处有一个电流跳变。在此之前，集电极-基极几乎不导电，并且在此阈值之后，该结迅速变得越来越导电，我什至在某个电压下观察到负电阻。这意味着在雪崩击穿电压之后，集电极-基极电流越来越受到基极电阻的控制，直到达到欧姆定律的极限：I = 160V / 10k = 16mA（我的发电机无法供电） 。

总结这个答案，可以从这个问题中得知，在雪崩击穿阈值电压之后，集电极基极反向电流变得非常重要，并且在功耗和电源电流方面应予以认真考虑。

我现在期望输入充电电流呈指数上升，并且放电脉冲呈三角形。

我看到振荡周期为40us，脉冲周期为9〜10ns，视在占空比为10n / 40u = 250 ppm或0.025％，因此我们可以忽略上述贡献误差。

您正在以小于1ns的上升时间和〜10ns的基本脉冲宽度测量放电的三角输出脉冲形状，并期望在50 Ohm负载电阻器中消耗的所有功率都是高压DC发生器提供的功率的100％。 然而，它仅是输入功率的1/3。 {0.32 = 5.8mA / 18mW}

因此，您应该问自己的问题是，如果我的测量结果准确，那么其他2/3的功率又去了哪里呢？

即使晶体管在其负电阻中耗散了一些能量并使用TO-92，它也具有从环境温度到Tca = 0.127 ['C / mW] {= Tja = Tjc ['C / W]} 的热阻差。。因此，仅缺少12mW时，您不应假设您可以用手指轻松地检测出其中的多少！
-在这里，我使用了结案例与环境之间的数据表中的热阻差异来证明这一点。

那么能量去了哪里呢？98％的电阻倾倒在充电电阻中。!!!

提示：在R1和R2充电电阻中，以及在Q1的负电阻中