Устройство с отрицательным сопротивлением
Иу.;5ротвмис .У}тся к .хнике И МО:-. ;Т OfclTb ИСГЮЛЬЗОг.оНО Е КГЧССТПЭ а ТИВНС- С1 ЗЛО. S S-j iD. CHOpaTOpSX. АКТИВНЫХ фильтрах, .T,/ ;х, нллиь.сйных корре г /.рующ /х ус г-: гч , ус рс::с7рах ..-смой техники. Ц°ль и:.оОрО 1е ; я оптимизация форпы вольт-эмперно характеристики устройства, обэгпочениэ-линейности управлений положение томек перегиба вольт-амперной характеристики и поьыи. енис быстродсйстпяп устройств,. Устройство содержит транзисторы 1, 2, 10, 11 и резисторы 9, 4 и 5. И, соо ратструющим сЗряззм подк.аючеиниа ; шин1:.. 6 и 7 питан .«2 Цель достигается -Белением тр(си- Ctopoa 12, 13, управляемых мсточ ;и: оэ 14. 13 тока и и.э. енгя .-чом о схеме. .Эго псзг.оляет о&г: .;п 4 лть симметрич . оз двустороннее огр ничпниэ сигнйла в цепи положителытОй cGijЈTfiOH ссязм, и также уг.-еьыиить Е;;яг:кие .:етруо транзисторе 1 и 2 на .етры полы-амперной хэр-эктеристики. 2 ип.
1764267
0эб 1ЗНЗ + 0бэ1 + 0бз
1
1з = 112 = 11з = lo
2 чем 3>.",«ттсрь; . ран.".«сторов 10 и 12, соеди- 40
5-сY); c .рстс). ; От r>".«11 ..) p,";«Отехнлкс и мож ; Ь.) ь и с:".ьэовало в ка»сстве акти ))п -о элсч;;енге в это;с"с,)э). зх, а)LTI1B ныx $ «o))o,, уси;: . ал к, i:-.. . « «..:Йных
i .О рскт .,")/)О .!1и. . y c :> Ойст".ах, у" r,l>oйствах и) ) i > )l . с))ой Tr".õ < ик«.
Цель изо=.,l. --OH« — с т;.л1) эа).,ия формы В)и(, за с»эг г)сс.)е:они» се си)лметричНОСТИ Г)О ТOK> )ОТ>io )эТГ9»>)О Ксорд«НЭТНой оси и")) ряжсн« ),1),. чсн«:i::, H)i, x динаЪ л1« i Ci:i)х CO));)i т-) .сл-;,ий )" =.Ст>r)â БЯ наход)) щ) хся зэ li, äå;i.:. . 1 то )".к ее и раг«ба, Ог,Оспе»ание ли);: й-; -.. 1 л равл:. >ия полок.анис)л точек:-:„ре-::.á.; ц) ;X, а так;.::с повь)шснис быстродейсгвия,стройства с
01 рицательнь )л со Il .От а".BH . pi4.
На r) иг.1 иэобр.-..жена электрическая принципиаль.)ая схема устройства; на фиг.2а,б — то" н;ло и приблихкенные BAX устройстьа и эа иси)лос;ь; нал;)лчсского отрицатсльного cn:-,ротивлсния между выходными поп)оса>1и устройства От тОка между ними соотсетствснно, при-:см точные
Хаг аКтЕРИСтИКИ 1B) - СГЬТО;ИНОй ЛИНИЕЙ, а прибли;-:.снныс штс;1хсвог).
Устройство со„". рэ).ит первый 1 и второй
2 трэнэ;cTopU щ Оти.-.опсло
BBòñòBoH ío с L, e>)ëox1 оро 4 т)эа)1 .;ОTGpQ 2 и общеи шиной, ами)те1)ы трзнз,сторов 11 и
13 сгсд«нсны через второй управляел;ый
L4cTo«Hi 15 то;;а с шиной 7 питания, 6 за и коллектор транзистора 11 с e„-,èåíû соотВЕтетВСННО С Э>л)1ттарОМ И баЗОй траНЗИСтОра 2, база и коллектор транзистора 13 соеди))сны сооТВеТсТВОННо с коллектором транзистора i L< o63t:L1 шиной, вторыс вывоДь! pC3L)CTOpoi) 8 l1 9 COP)"„.LLHBBНч COGTBQTCT сснно с ш)1>);)";17 и 6 пита",«я.
Расс)1отр» 4 работу у;-.ройстез с отриЦатЕЛЬ„ЫМ Со,.-)1>ст«сЛСН.-:) .. ПР«МСМ, Чта токи базы все.; ) o9.). )стор. Г) сх=- ы преп<:бРЕ)l ИЛ1,) Г1Ъ)t Пс C, 3BHPfii "О C LLX ТОК,",)4)L
Yoлле <тора, транзисторы работают нл )эстетах мнОГО мснi шс (д Гp
vo3ôфис>иента переда )H l 1ъанзисторов по току К а схсл)а устройс) =" с«мметрична, т.е. рсзлс)оры 4, ".>, О и 9 име)от одинаковыа сопротивления, токи источников 14 и 15 тока все дз рави), напряж.:ния на ш«на. 6 и
7 питания раж.ы по абсолютной величине, Первоначально поде)отся напрях.ения
Е1 v Е2 на шины 6 и 7 питания такой величины, чтобы вь) Расти все тр- >èoècToры в «ктивный режим. Ток, протекающий через резисторы 5 и 8, равен Toêó ho))I)BKTopa 1р транзистора 1, тОк, протека)ощий через резисторы 5 и 9, ровен току коллектора 13 транзистора 2, а ток, протекаю)ций через реэис) Ор 3, 1),"-вен току коллектора 13 транзисторов 10 и 11.
Напряжение между выходными полюсами а-б устройства равно:
С учето)4 принятого выше предположения о симметричности схс лы предлагаемое устройство имеет следующие соотношения, определяющие режим устройства по
riocT09HHoму току
11 = 12 — (Š— 0бэ1 — 0бз ) — 1():
1 1 и 4
Uçt> = lO R3 + 0бэ1 + 0бэ (2)
2 где lo — ток источника 14 и 15 тока.
Теперь проанализируем л1еханизм образования отрицательного сопротивления в предложенном устройстве и фор,л)лрование выходной ВАХ, т.е, рассмотрим работу устройства в динамике.
Зададим некоторый малый ток Л1 б между точками а и б от дополнительного источника тока, Этот ток будет равен сумме приращений 614 и Л!в токов, протекающих через резисторы 4 и 8, и сумме приращений
6!б и Л1я токов, протекающих через резисторы 5 и 9 (фиг.1). Появление укаэанных приращений токов приссдет к появлению разности потенциалов между базами транзисторов 10 и 12, а также 11 и 13
0бз1О 0бэ1 = Ь14 Rn + Л Ig RO;
0бэ11 0бэ13 Ь15 нб + Л10 г:в; (3) что вь.зовет почвлсние приращения токов коллектора транзисторов 10, 12 и 11, 13, причем коллск)орные токи транзисторов 12 и 13 возрастут, на Л13, а::Оллекторные токи
1704267 транзисторов 10 и 11 уменьшатся на h,l3.
Следователь« о, напряжение между выходными полюсами- устройства получит приращение Л Uae, отрицательное по знаку
Л 0аб &13R3 .. (4) что означает наличие отрицательного сопротивления «лежду точками а и б.
Учитывая, что Л la5 - Л 14 + Ь 13Ь«5+ Al9, с учетом (4) получим уравнение динамической BAX данного устройства 15
1 2 Лоаб
1 +2
1о R3
20 — 1 (2 (1 (см. фиг.2а). (6) (- аб
lQ 3
- Мгновенное значение отрицательного сопротивления в лаюой точке БАХ равно
25 д 0аб R3Rlo 1 1 Л«-«аб 2 араб дЛ1аб . 2 ут 1OR3 (см. фиг.2б). (7) 30
Выражению (7) соответствует следующее приближение з=.висимости: — R3Rla
lo < Ь!аь < lo
7 (э«
Zae
0. Л1аб < lo. Alae > lo (о) Из выражений {7) и (8) видно, что величина отрицательно«о сопротивления и точки перегиба BAX зависят от величины тока источников тока lo. причем эквивалентное динамияесксе сопротивление участков ВАХ, находящихся эа пределами точек перегиба. стремится к нулю. Зависимость отрицатель- 45 ного сопротивления и положения точек перегиба BAX от токов источников тока lo линейная, управление параметрами BAX симметрично (при перестройке lo BAX симметрично изменяется по масштабу). В выра- rp жени ВАХ не входят параметры транзисторов 1 и 2, т.е. их влияние на ВАХ минимизировано в предлагаемом устройстве.
Таким образом. предлагаемое устрой- 55 ство с отрицательным сопротивлением допускает получение симметричной по току
ВАХ, имеющей нулевое динамическое сопротивление за предела«ли точек перегиба, обеспечивает линейное сим«лстричное управление не только величиной отрицательного сопротивления, но и положением точек перегиба ВАХ, а также обладает повышенным быстродействием за счет обеспечения работы усилительных транзисторов 1 и
2 в линейном режиме, Формула изобретения
Устройство с отрицательным сопротивлением, содержащее первый и второй транзисторы противоположного типа проводимости, базы которых соединены между собой через первый резистор, змиттеры. лвллющиесл выходными шинами устройства, соединены: первого транзистора — через второй рсэистор с первой шиной исто! «и;з питания, второго транзистора — через третий резистор с второй шиной источника питания, коллектор первого транзистора через четвертый резистор соединен с второй шиной источника пита««ия, а коллектор втсрого транзистора — через плтый резистор с первой шиной источника питания, трети,! транзистор того же тига проводи: ости. 470 и первый, чстьертый транзистор того «ха типа проводимости, что и второй тр iкэисl .)p, о Tл и ч а ю щ е е с я те л, что, с целью оп«и«лизации фор«лы вольт-ампер ой характеристики. обеспечения линейности пра лення положением точек перегиба вольт-амперной характеристики, а также повышения быстродействия. в него f Qåäo÷f пятый и шестой транзисторы, проводимости котрых соответствуют проводимости псрвого и второго транзисторов соответственно, первый и второй;правляющие источник; Toêç, причем э«лиг.=ры третьего и пятого « .анзисторов через первый источник l ока соединены с первой шиной источника питания, база и коллектор третьего транзистора соединены соответственно с змиттером и базой первого транзистора, база и коллектор пятого транзистора соединены соотьетстве "но с коллектором второго транзистора и общей шиной, эмиттеры четвертого и шестого транзисторов через второй источник тока соединены с второй шиной источника питания. база четвертого транзистора соединена с эмиттером второго транзистора, а коллектор четвертого транзистора — с базой второго. база шестого транзистора соединена с коллектором первого транзистора, коллектор шестого транзистора — с общей шиной.
Составитель ВЯкимов
Техред МЖоргентал Корректор Л.Патай
Редактор M,ßíêoâ÷÷
Производственно-издател>,ский комбинат "Патент". г, В»город. ул.Гагарина, 101
Заказ 69 Тира>к Подписное
ОНИ!1ПИ Государственного комитета по и "oGp=:òåèè»ì и открыти",è при ГКНТ СССР
113035, Москва, )К-35. Раушская наб., 4/5
