Устройство с отрицательным сопротивлением Советский патент 1992 года по МПК H03H11/52 

ИзоПретение откосится к радиотехнике и мохет быть использовано в генерпторах электрических колебании, активных фильт- РСХ, усилителях, пороговых устройствах, компенсаторах затухания в линиях связи.

Целью изобретения является упрощение устройства с отрицательным сопротивлением за счет исключения из его схемы пассивных элементов (резисторов) и обеспечения электронного управления величиной отрицательного сопротивления в широких пределах.

На чертеже изображена схема устройства с отрицательным сопротивлением, со- дер эщего перпый транзистор 1, коллектор которого соединен с базой и коллектором иторого транзистора 2 и базой четвертого транзистора 3, причем база транзистора 1 соединена с пероым полюсом а устройстоа

и базой третьего транзистора 4, эмиттер которого соединен с эмиттером четвертого транзистора 3, эмиттер перрсго транзистора 1 и коллектор третьего транзистора 4 соединены через источник 5 тока с эмиттером второго 2 транзистора, коллектором четвертогоЗ транзистора и вторым полюсом б устройства.

При рассмотрении работы и опредоле- .нии эквивалентного отрицательного сопротивления устройства предполагают, что токи баз транзисторов пренебрежимо малы по сравнению с их токами коллекторов, внутреннее сопротивление источника тока бесконечно велико, транзисторы работают на частотах, много меньших f (Г- граничной частоты коэффициента а передачи транзисторов по току,

О Јь

Ю М

При включении источника питания подается TOR lo источника 5 ч такой величины, чтобы йы вести see транзисторы схемы в активный режим. При этом nanpsxcw e между сиво, ми источника тока

U - Ub5l + Uo34 + иоэЗ + UDa2,

(Dual - напряжение база-змиттер Мранзи- сторз) и составляет примерно 2-3 8 в зависимости от величины тока 1о источника тока.

В силу принятых выше допущений ток И коллектора первого трзнзистора рзг,он току коллектор торс/то транзистора, о ток А коллектора четвертого урэнзисторя - току коллектора третьего транзистора. Вследствие равенства токов баз первого и четперто- го транзисторов токи h и U связаны следующим соотношением:

0

кроме того, i + .

Выражения (1), (2) и (3) определяют режим предлагаемого устройства по постоянному току.

Для достижения получения отрицательного сопротивления подают некоторое малое приращениа тока ДI между полюсами а и бустройства, что вызывает соответствующие приращения токов баз первого и четвертого

Л I Л I

транзисторов -п- и -«-- . которые в сум- pi РА

ме равны ДI, вызывают приращение токов коллекторов Д 1 и одинаковы по абсолютной величине для всех транзисторов схемы в силу равенства токов по выражению (3). При этом приращение напряжения между полюсами а и 5 составит

AU AI Гэ4 + Д1 ГзЗ Л I ГЭ2 .(Гэ4 + ГэЗ-Гэ2).

где Гэ4, ГэЗ. гэ2 - динамические сопротивления эмиттера четвертого, третьего, второго транзисторов соответственно. Учитывая,

чтоД

Д| -7г+1г -г - Г. 1э

из выражения (4) выражение для

10

15

20

25

30

35

40

45

5Ли , . Гз . - JL ( Гз2 Гэ3 Гэ4)

(5)

AI

50

--(А-2/,),

где утт - температурный потенциал;

1о - ток управляемого источника тока, . коэффициенты усиления четвертого и второго транзисторов соответственно.

При эквивалентное сопротивление; между полюсами устройства является отрицательным. Указанное соотношение может быть легко выполнено при монолитном исполнении устройства соответствующим выбором геометрии областей баз данных транзисторов. Из выражения (5) видно, что электронное изменение тока источника тока (о, Гэ может перестраиваться в широких пределах (практически на 3 порядка - от десятков Ом до десятков килоОм).

Формула изобретения

Устройство с отрицательным сопротивлением, содержащее первый транзистор, база которого соединена с первым полюсом устройства, второй и третий транзисторы противоположного типа проводимости, причем коллектор первого трзнзистора соединен с базой и коллектором второго транзистора, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона электронной перестройки отрицательного сопротивления, в него введены четвертый транзистор того же типа проводимости, что и первый транзистор, и управляемый источник тока, при этом база и коллектор третьего транзистора соединены соответственно с базой и эмиттером первого транзистора, эмиттер соединен с эмиттером четвертого транзистора, база и коллектор которого соединены соответственно с базой и эмиттером второго транзистора, управляемый источник тока включен между эмиттерами первого и второго транзисторов, эмиттер второго транзистора соединен с вторым полюсом устройства.

Изобретение относится к радиотехнике и мотет быть испс. в.генераторах злск.г;;,1часких колеЬсК ;;-, ахтизнь х с ильт- р., пороговых устройствах, в компеисато- рзх затухания в линиях с&язи. Lie/iL-ю мзоори ;ония является обеспечение электронного управления величиной отрицательного сопротивления в широких пределах источником тока. Цель достигнута за счег соединения базами первого 1 и третьего,4 транзисторов противоположного типа проводимости, которые подключены к первому а по;-.юсу устройства. Коллехшр транзистора 1 соединен с коллектором и базой второго транзистора 2, базой четвертого транзистора 3 и через второй транзистор о диодном включении с вторым полюсом б устройства, коллектором чст ргого транзистора 3 и п-зраой шиной источника 5 тока, а огорчи шина источника тока соединенсч с зми ПЈром первого транзистора и коллектором третьего транзистора 4, эмиттер которого соединен с эмиттером четвертого транзистора 3. 1 ил. ел с аеззя

4jtA

„гз

к