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负阻振荡器专业术语是什么 负阻振荡器是什么意思

负阻振荡器(Negative resistance oscillator)是利用负阻器件抵消回路中的正阻损耗,产生自激振荡的振荡器。由于负阻器件与回路仅有两端连接,故负阻振荡器又称为“二端振荡器”。

负阻器件的基本特性

负阻的概念

常见的电阻,不论线性电阻还是非线性电阻,都属于正电阻。其特征是流过电阻电流越大,其电阻两端的电压降也越大,消耗功率也越大。

正功率表示能量的消耗,负功率表示能量的产生,即负阻器件在一定条件下,不但不消耗交流能量,反而向外部电路提供交流能量,当然该交流能量并不存在于负阻器件内部,而是利用其能量变换特性,从保证电路工作的直流能量中取得。所以负阻振荡器同样是一个能量变换器。

负阻器件有两种类型:

1、电压控制型器件,也称为N型负阻器件,其电流为电压的单值函数,具有这种特性的器件有隧道二极管、共发射极组态的某种点接触三极管和真空四极管等。

2、电流控制型器件,也称为S型负阻器件,其电压为电流的单值函数,属于这一类的器件有单晶体管、硅可控整流器和弧光放电管等。

负阻器件的特性

尽管器件的微变电阻是负值,但其直流电阻仍是正值,这说明负阻器件起着从直流电源中获取能量并将其转换成交变能量的作用。显然,负阻器件是指它的微变(增量)电阻为负值的器件。

负阻振荡器电路

为保证振荡器的正常工作,电流型负阻器件应与串联谐振回路相连接;电压型负阻器件则应与并联谐振回路相连接。  

振荡器

振荡器,就是自动地将直流能量转换为具有一定波形参数的交流振荡信号的装置。和放大器一样也是能量转换器。它与放大器的区别在于,不需要外加信号的激励,其输出信号的频率,幅度和波形仅仅由电路本身的参数决定。  

原理

用负阻器件和LC谐振回路构成的正弦波发生器。由于负阻器件与谐振回路的连接只需两个端点,所以又称二端振荡器。

负阻器件的伏安特性曲线如图1a。在特性曲线的 ɑb区段内,当电压增大时电流反而减小,即电压增量墹 u= u2- u1是正值时,电流增量墹 i= i2- i1是负值,所以在这一区段内负阻器件的动态电阻 R为负值,即 负阻不但不消耗交流功率,而且还向与它相连接的外电路供给交流功率。

负阻器件有两类。①电压控制型:其特点是电流为电压的单值函数,而电压却不是电流的单值函数。这种器件的伏安特性曲线形状如字母N(图1a),故又称N型负阻,隧道二极管等具有这种特性。②电流控制型:其特点是电压为电流的单值函数,而电流却不是电压的单值函数,其伏安特性曲线的形状如字母S(图1b),故又称S型负阻,双基极二极管等具有这种特性。

负阻振荡器

负阻器件与谐振回路连接的方式有二。一为电流控制型负阻器件与串联谐振回路相连接,如图2的双基极二极管负阻振荡电路。一为电压控制型负阻器件与并联谐振回路相连接,如图3的隧道二极管负阻振荡电路。

负阻振荡器

在负阻振荡器中,只要负阻所提供的功率大于外电路(谐振回路及负载)正阻所消耗的功率,电路即能起振并持续振荡。由于负阻器件本身的非线性特性,负阻的数值随着振荡幅度的增大而变化:对于电流控制型负阻器件,它将变小:而对于电压控制型负阻器件,它将变大。两者都会使负阻供给的功率逐渐减小,直到与正阻所消耗的功率相等,使振荡幅度趋于稳定。

负阻振荡器在通信设备和电子仪器中用作信号源,常用于频率比较高的场合。

60年代以来,陆续发明了不少新型的固态负阻器件和据此构成的负阻振荡器。在微波频段,除了上述的隧道二极管振荡器外,最主要的有雪崩渡越时间二极管振荡器和转移电子器件振荡器。它们与微波真空电子器件(反射速调管、磁控管、返波管等)振荡器比较,具有耗电少、直流供电电压低、结构简单、体积小、成本低等优点,缺点是输出功率较小,耐核辐射能力差。

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