Устройство с отрицательным сопротивлением

 

Изобретение относится к радиотехнике и мотет быть испс. в.генераторах злск.г;;,1часких колеЬсК ;;-, ахтизнь х с ильтр., пороговых устройствах, в компеисаторзх 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

, .-1

Т.-,-.

:.-;- :2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОНИЛЛИСТИЧЕСКИХ (ЕСПУЬЛИК оч оо

17Î4270 А1 (я)5 Н 03 Н 11/52

ГОСУДЛРСТРЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Gl >AАхСАНКЕ ИЗОБРЕТЕЮхИ

К АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

У ( Л (.)

М =- (.) (21) 4 / > 0>3>6>1/21 (22) 07,07.33 (46) 07.01.92. Б юл. Мг 1 (75) Е.! .Прокопенко (531 Г Г 1.31Р;00>3.0) (5Г>): т:.! г Эра>1, .,1.(-: 2494932, кл, Н 0>3 Н 11/52. 022. (>->,--и- > ША г1, >" 4! . » > Я кл, Н 03 Н 11/52, 1 "83. (54) Y;:ÒÐÝÐ Ñ×ВО С ОТРИЦАТЕЛЬНЫ!1

СОй;" .2 l ИЛЛЕН".>, ".1 (57) "!э Рретсние оп,ос . я к рад.1отсхнике и мо.: -.т врыть исп льэа -:но в.гене;.:-порах

, т,. к г >,. > ч « с к?1 х к 0 г> е б е г ë, а к т и э и ь х <". ил ьт ра"., 00pcTORûõ ус;р йстьах, 0 комг2енсаторах затухания ь li «1ниях связи. Целью

>изобат л н>1я являc-с обеспечение электИзобретение относи гся к радиотехн.1ке и мох.ет быть использовано в генер,",торах элекгрлеских ко2>=Г2аний, активных фильтр;:х, i:.1лителях, пороговых устройствах, комле> с эторах затухания в линиях связи.

Целью изобретения является уг>ращение устройства с 02рицательным сопротивлением эа счет исключения из его схемы г1ассивных элементов (резисторов) и обеспечения электронного управления величиной отрицательного сопротивления в ш»роких пределах.

На чертеже изображена схема устройства с отрицательным сопротивлением, содержаьцего первый транзистор 1, коллектор ко 0poio соединен с базой и коллектором второго транзистора 2 и базой четвертого тГ>а>2 эистора 3, при1ем база транэ 2сТОра 1 соединена с первым полюсом а устройства ронного управл<ения величи;-:ой 01рицатег>ьного сопротивлсния в широ гих предслзх источи. .Ком токэ. Цель достигнута эа с.er соединения базами первого 1 и трстьегс,4 транэ .1сторов >эротивополохэ-ого типа и, 0ьодил:ости, когоо е подкл::=:.сны >1 п=р0; а пО;:юсу уcTpOÉOT03. I..Oë03õ >Ор трэнзис10ра 1 со.:ди".ан с t:Oëëåt.TOpOi" и базой второго транзистора 2, базой чет ер>0 транзистора 3 и через RTopoÉ т>2энэистор в диодном включении с вторым полюсс 1 б устройства, коллекторо:л чст«;p ТО! о трен эистора 3 и и рве>й шиной источника 5 тока, а

DT0paH шина источника тока соединен-: с эмитэ = ром по ог0 т ран зисто ра и колле к горо 1 Tp>=Tb&ГО транзистора 4, эмиттср которого соединен с эмиттсром четвер»ого транзистора 3. 1 ил. и базой третьего транзистора 4, эмиттер которого соединен с змиттером четвертого транз;1сторз 3. эмиттер T2epROTO транзи,".-,0ра 1 и коллектор третьего транзистора 4 соединены чсрез источник 5 тока с змиттером второг0 2 транзистора, коллектором четвертого3 транзистора и вторым полюсом б устройства.

При рассмотрении работы и опред<2ле.нии эквивалентного отрицательного сопротивления устройства предполагают, что токи баэ транзисторов пренебрежимо малы по сравнению с их токал1и коллекторов, внутреннее сопротивление источника тока бесконечно велико, транзисторы работают на частотах, много меньших f гд — гРаничной частоты коэффициента а передачи транзисторов по току, 1704270

При Бкл{очении источника питания подается ток !о источника 5 {о а такой величи{{ы, ч;обы «ыаости все Tp;1и:"истер{.! схемы в ак{ивный режим. При это 4 напрях{ение межд} выБР,;ам{1 источи{ { а тока

LJ - Ж1+ йэ4+ { {{:эЗ+ Обэ2 (1) (Uc { — напряжение база-эмиттер I-1 -ранзистора, и составл{ ет примерно 2-3 В в зависимости От 3, личины тока IQ источника тока.!

1 !4, ф P4 . (2) кроме Toro, !1+ !4= lo. (3) Выражения (1), (2) и (3) определяют режим предлагаемОГО устройства по постоян ному току.

Для достижения полу {ения отрицательного сопротивления подают некоторое малое приращекие тока Лl между полк сами а и 6 устройства, что вызывает соответству:ощие приращения токов баз первого и четвертого

Л!* Ю. транзисторов и †-- -, которые в сумР1 Р4 ме равны Л I, вызывают приращение токов коллекторов Л I* и одинаковы по абсолютной величине для всех транзисторов схемы в силу равенства токов по выражению (3).

При этом приращение напряжения между пof{focav» а и б составит й3 Л! г 4+ AI Гэз -Л I гэ2

Л .(Гэ4 + Гэз — Гз2), (4) ГДЕ Гэ4, ГэЗ, ГБ2 — ДИНаМИЧЕСКИЕ СОПРОтИВЛЕния эмиттера четвертого, третьего, второго транзисторов соответственно. Учитывая, В cилу Р " " .ня1i>x выше допущснN{1 то{ I1 коллек ора г;-:. рвоro транзистора ра-;QH току коллектора е орсro транзис{ора, а ток коллектор» етвертого транзистора току коллек1ора третьего тр.-:нзис{ора, Вследствие рзвенстьа токов баз r.!fðüoro и четвертоГО транэи торов тОки !1 и l4 связаны след;ющим соотношением:

1 1 {To A I - h1 (— + — — ), rs =- -, получают

)91 /34 !э иэ вь ражения (4) .ыражение для

5 Л U А.Л4

Гэ = — — — — (Гэ2 -Гэз Гэ4) = — (P4 — 2P{ }, Я (5) (О где pr — температурный потенциал; ! о — ток управляемого источника тока, j34, iI1 — коэ { фициенты усиления четвертого и второго транзлсторов соответственно, 15

При Д ) 2p{ эквивалентное сопротивлени<; между полюсами устройства является отрицательным. Укаэанное соотношение может быть легко выполнено при монолитkoM исполнении устройства соответствую{цим выбором геометрии обл-стей баэ данных транзисторов. Иэ выражения (5) видно, что электронное изменение тока «сточника тока to, гэ может перестраиваться в широких пределах (практически нэ 3 порядка — от десятков Ом до десятков килоОм), Формула изобретения

Устро .ство с orрицательным сопротивлением, содержащее первый транзистор, база c Toporo соединена с первым полюсом устройства, второй и третий транзисторы противоположного типа проводимости, причем коллектор первого транзистора соединен с базой и коллектором второго транзистора, о т л и ч а ю щ е е с я 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 змиттером второго тра{ .зистора, управляемый источник тока включен между эмиттерами первого и второго транзисторов, эмиттер второго транзистора соединен с вторым полюсом устройства.

170<270

Составитель В.Якимов

Редактор Т.Юрчикова Техрсд M,14оргентал Корректор Л.Патай

Заказ 69 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нзб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101