纯负阻电路的设计及其应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com纯负阻电路的设计及其应用天津大学自动化系钱博森负阻器件、负阻电路的应用十舟广托，在工业、Z的大小将直接影莉所获负阻抗值的大小同时，增农业，通讯，尖端科学技术以至日常生活中，几乎都益圃砦的元件Z是可变的，要根据具体使用条件和要可以找到它的用途。求来调整从电路的V—I特性形状分，负阻电路(包括器件，阻抗转换器的作用，是通过转换器内晶体管所组以下同)可分为S型、N型砥类，如图l所示。在S型盘阻成的正负反馈放大器，将增盏网络z所律现的正值阻电路中，对应于一个抗在一定频率范围内穆相l80。，转换为负值。转换效给定舳端电流值，可率的高低用转换系数K

2、表示t’能有三个端电压j但K=一Z^／ZH对应于一个培定的端Z为z经过阻抗转换器转换后所得的负值阻抗。【轧抗电压值，却只有一个转换系数K实际上为复数，就是说对各额事的阻抗，端电流。具有选种特转换技果是不一样的它的最佳值为l，即将Z百分性的负阻电路，也称之百转换为负值。凰1阻抗耦台器的作用，是将阻抗转换器转换过来的为电压控制型或短路稳定型负阻电路。在N型负阻电路中，其特性惜恰相负值阻抗平衡地串联刊线路上去，它实际上是一只藕反，对应于一个培定的端电压值，可能有三个端电梳I合变台器。但对应于一个培定的端电泷值，却只有—十端电压值。图4为一实际的L串联型负阻2抗换电路，其交流信号具有这种特性

3、的负阻电路，也称为电梳控制型或开路稳定型负阻电路。s型、N型负阻电路的V—I特性，均是出两个正阻区域和一个负阻区域组成的纯负阻电路的V—I特性仅由负阻区域定，如图2所示它和S型N型的V—I特性形状截然不同它的阻值的一般表达式为R-=一dV／dl纯负阻电路具有特殊的用途，它可以作为一个功率源出现，具有报大的经济价值目前，国际上对于纯负阻电路的设计，均采用转换器和直接构成的方法。根据不同场合的不同要求，其转换方法X可细分。凰4的等效电路如图5所示圈中r、rb，rc分别代表晶体管的发兰=射授、基掇，集电搬Zi_]=Z‘：一KZ．的等效电阻。Z代表电容c·的阻抗。在放圈2图3大区，c值根犬．

4、可视作开路。变压器T-一、串联鹜负阻抗转换电路在电路里主要起到一串联型负阻抗转换电路主要由增益网砦、阻抗转十耦合器的作用，所圈6换器、阻抗耦台器蛆成，如图3所示。以可拔忽略，T：为扼培益圃砦由一个二端网络的正值阻抗Z组成，其麓线圈，同时又是集电援直流馈电的通路，它的反绩叛率响应特性与线路的额率响应特性相适应。阻抗值作用也已在等毂电路里表示了，所以也棱忽略了。R，、一l6一维普资讯http://www.cqvip.comR擅L成分压器，供培基投馅置电压。R为电滥负反馈电路的一部分，主要起反馈稳定作用，在等毁电路中，RRa均可忽略⋯RC为交流并瞄正反’／i馈电路，C为隔直侍变电容。由图5

5、可列出下面一些关}系式，FKilz)21ere+2(1一口)I。r+((I一口》I。一i)2R．=E(I)匿8图72Rd[(I一口)I。一i]：2Zi一(口I。一i)Z“(2)=，并联型负阻抗转换电路由(2)式可得t并瞄型负阻抗转换电路也主要由增益网络．导纳-_-㈩‘3)转换器，导纳耦台器组成，如图7所示。增益网络Z的作用和串联型负阻抗转换电路的把(3)式代人(2)式，拜增益网络的作用相同．也是甩来取得—个正值阻抗随rE=2r。I+2r。(一口)I+2R。l(1一口)I—I=端网络，由于它的阻抗数值影响舟人增益效果，所L以，根据不同的增益需要，要求增益网络的阻抗值是可—(i1一a)2

6、R4+口Z¨J调的。由于并联型所要取的是负导纳，所以增益网络阻+cz一J抗值与增益效果之的奖磊和串联型完垒相反，郢增所以，线路的视人阻抗为益网络阻抗值越大，增益效果越小。导纳转换器是由晶体三极管组成的一个正负反漪Zlt

7、。丰2r．+2rb(I一口)+2R4放大电路，格增益网络所呈现的正导纳通过转换器穆相l80。，转挠成负导纳。导纳耦合器通过线路变压器l(I_I和电容器将负导纳并联刊线路上去图8为一实际的并联型负导纳转换电路，其空梳设C_容量较大，即Zo0，且2R．》z，剐可得lZl，i；2t+2(I—a)。+(1—2口)Z(4)实际上，zK》r”rh，所以Z，≈(1—2ZN过里，系数

8、(I一2a)即为阻抗转换器曲阻抗转换系数K。由于口：0．9O．99，所以K必为负阻。由于分压电阻R、R=在电路上是处于两管公共通路上，所通过曲信号电流是大小相等而方向相反的两部分电梳，囡而RhRt上无电慌泷过。综上可见，通过串联型负阻抗转换电路，正值阻圈8面抗Z移相I80。，转换成了负值阻抗Zm’}3of=在实际电路中，由于阻抗转换器本身必包含一些容性和礤性元件，所以必将对交流信号的高额和低频阻抗产生币良影响，从而降1匠了对这些频率的阻抗转换毁果。阻抗转换