Устройство для получения отрицательных сопротивлений

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения регулирования напряжения выключения. Устройство содержит полевой транзистор 1, резистор 2, биполярный транзистор 3 и диод 4. Диод 4 и резистор 2 образуют нелинейный делитель напряжения, подключенный параллельно полюсам источника напряжения смещения. Введение диода 4 позволяет регулировать вольт-амперную х-ку путем регулирования в широких пределах его напряжения выключения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ! АТЕ;1Т; .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4238939/24-09 (22) 04.05.87 (46) 15.10.89. Бюл. У 38 (72) О.П.Ильин (53) 621,372.45 (088.8), (56) Арефьев A.А., Баскаков Е,Н,, Степанова Л.Н. Радиотехнические устройства на транзисторных эквивалентах р-п-р-п структуры, И.: Радио и связь, 1982, с.14, табл.1 ° 2, рис.9. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ (57) Изобретение относится к радио„„Я0„„1515349 (дц 4 Н 03 Н 11/52

2 технике. Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей путем обеспечения регулирования напряжения выключения. Устройство содержит полевой транзистор 1, резистор 2, биполярный транзистор 3 и диод

4. Диод 4 и резистор 2 образуют нелинейный делитель напряжения, подключенный параллельно полюсам источника напряжения смещения. Введение диода 4 позволяет регулировать вольтамперную х-ку путем регулирования в широких пределах его напряжения выключения. 2 ил.

1515349

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для получения отрицательных сопротивлений. 5

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей путем обеспечений регулирования напряжения выключения.

На фиг.1 приведена принципиальная 10 электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — его вольт-амперная характеристика.

Устройство для получения отрицательных сопротивлений содержит по- 15 левой транзистор 1, резистор 2, биполярный транзистор 3 и диод 4.

Устройство для получения отрицательных сопротивлений работает следующим образом. 20

В исходном состоянии к положительному и отрицательному полюсам источника напряжения смещения, подключенного соответственно к коллектору и эммитеру биполярного транзистора 3, приложено небольшое возрастающее напряжение. Диод 4 смещен в обратном направлении, и через него проходит обратный ток диода ° Диод 4 и резистор

2 образуют линейный делитель напряже- 30 ния, подключенный параллельно полюсам источника напряжения смещения. Напряжение, снимаемое с резистора 2 нелинейного делителя напряжения, приложено между истоком и затвором поле- 35 вого транзистора 1. Полевой транзистор 1 и резистор 2 образуют генератор тока, который питает цепь базы биполярного транзистора 3. Сопротивление обратносмещенного диода 4 при малых 40 входных напряжених много больше величины сопротивления резистора 2, поэтому ток базы биполярного транзистора 3 определяется в основном гене-. ратором тока. Ток, протекающий через 45 полюса источника напряжения смещения, складывается из тока, проходящего через делитель напряжения (резистор 2 и диод 4), и тока, проходящего через коллектор-эмиттер биполярного тран50 эистора 3. Поскольку диод 4 смещен в обратном направлении, то при малых входных напряжениях током через делитель напряжения можно пренебречь.

При увеличении напряжения источни-55 ка напряжения смещения ток, протекающий через устройство для получения отрицательных сопротивлений, увеличивается как за счет увеличения коэффициента передачи тока базы биполярного транзистора 3, так и за счет увеличения его базового тока (участок

АВ на фиг.2).

При дальнейшем увеличении напряже ния источника напряжения смещения увеличение тока базы биполярного транзистора 3 прекращается, так как полевой транзистор 1 входит в насыщение,, а рост тока происходит за счет дальнейшего увеличения коэффициента передачи тока базы биполярного транзистора 3 (участок ВС на фиг.2).

Дальнейшее увеличение напряжения источника напряжения смещения вызывает увеличение обратного тока диода 4 и, следовательно, тока, проходящего через резистор 2, что приводит к возрастанию напряжения между затвором и истоком полевого транзистора 1, в результате чего полевой транзистор 1 начинает запираться, а ток базы биполярного транзистора 3 уменьшается, следовательно, начинает уменьшаться и ток, проходящий через коллекторэмиттер биполярного транзистора 3.

Поскольку напряжение между коллектором и эмиттером биполярного транзистора 3 достигает значительной величины, то коэффициент передачи тока базы биполярного транзистора 3 — много больше единицы, поэтому ток, протекающий через коллектор-эмиттер биполярного транзистора 3, много больше тока базы, который сравним по величине с током, протекающим через диод 4 и резистор 2. Несмотря на то,что по мере увеличения напряжения источника напряжения смещения увеличивается обратный ток диода 4, общий ток, проходящий через устройство для получения отри.цательных сопротивлений, уменьшается, благодаря чему на вольт-амперной характеристике образуется падающий участок, соответствующий отрицательному дифференциальному сопротивлению (участок СД на фиг.2). В точке Д напряжение, приложенное между затвором и истоком полевого транзистора 1, становится равным напряжению отсечки полевого транзистора 1, и полевой транзистор 1 запирается, а ток базы биполярного транзистора 3 становится минимальным, поэтому и общий ток, дротекающий через устройство для получения отрицательных сопротивлений, минимален.

5 1515349 6

При дальнейшем росте напряжения чениях величины сопротивления резиснапряжения смещения происхо- тора 2, т.е ° увеличением сопротивледят пробой перехода коллектор — эмит- ния резистора 2 напряжение выключения тер биполярного транзистора 3 .и уве- устройства для получения отрицательличение тока, проходящего через уст5 ных сопротивлений уменьшается, а с роиство для получения отрицательных уменьшением величины сопротивления сопротивлений (участок ДЕ на фиг.2), резистора 2 напряжение выключения увеТаким образом формируется вольтамличивается. перная характеристика N-типа ° Использование устройства для полу-, Предлагаемое устройство может фор- чения отрицательных сопротивлений поэмировать и вольт-амперную характерис- воляет регулировать вольт-амперную хатику Б-типа при дуальной замене тока рактеристику путем регулирования в шии напряжения на полюсах подключения роких пределах его напряжения выклюисточника напряжения смещения. 15 ченйя.

Диапазон напряжений, в котором вольт-амперная характеристика имеет участок с орицательным дифференциальным сопротивлением, определяется па- 20 раметрами резистора 2 нелинейного делителя напряжения и его диода 4.

Изменяя величину сопротивления резистора 2, можно в широких пределах регулировать величину напряжения вык- 25 лючения устройства для получения отрицательных сопротивлений, так как при этом изменяется напряжение, приложенное между истоком и затвором полевого транзистора 1, в то время как 3р напряжение отсечки полевого транзистора 1 остается постоянным. Обратносмещенный диод 4 является генератором тока, питающим резистор 20 поэтому при более высоких значениях величины сопротивления резистора 2

35 падение напряжения на нем достигает напряжения отсечки полевого транзистора 1 быстрее, чем при меньших знаФормула изобретения

Устройство для получения отрицательных сопротивлений, содержащее полевой транзистор, затвор и исток которого соединены через резистор, сток полевого транзистора соединен с базой биполярного транзистора, коллектор которого соединен с положительным полюсом источника напряжения смещения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения регулирования напряжения выключения, введен диод, катод и анод которого соединены соответственно с истоком полевого транзистора и эмиттером биполярного транзистора, который соединен с отрицательным полюсом источника напряжения смещения, а коллектор биполярного транзистора соединен с затвором полевого транзистора.

1515349

2 юкА

10

Фиг. 2

Составитель Ю.Медведев

Техред М.МоргенталКорректор М >< Kснми ннед

Редактор А.Лежнина

Заказ 6293/55 Тирак 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

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