Приглашаем посетить сайт

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах
ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ -свойство отд. элементов или узлов электрич. цепей, проявляющееся в возникновениина вольт-амперной характеристике участка, где напряжение V уменьшаетсяпри увеличении протекающего тока I(dV/dI = R< 0). О. д. с. -свойство нелинейных элементов и цепей; с точки зрения радиотехники такиеэлементы являются активными, позволяющими трансформировать энергию источникапитания в незатухающие колебания. Такие элементы можно также использоватьв схемах переключения. Зависимость . от I в нелинейном элементес О. д. с. может быть N-типа(когда выбранному значению I в области значений от I₁ до I₂ соответствуетнеск. значении V; рис., а) и S -типа (когда в областизначений от V₁ до V₂ каждомузначению . соответствует неск. значений I; рис., б).В общем случае О. д. с. <является ф-цией напряжения (тока) и частоты т. е. понятие О. д. с. сохраняет смысл для соответствующих компонент Фурье:

Понятие О. д. с. используют при рассмотренииустойчивости разл. радиотехн. цепей. О. д. с. может компенсировать нек-руючасть потерь в электрич. цепи, если его абс. величина меньше активногосопротивления; в противоположном случае состояние становится неустойчивым, <возможен переход в др. состояние устойчивого равновесия (переключение)или возникновение колебаний (генерация). В однородном образце полупроводникав области существования О. д. с. неустойчивость может приводить к разбиениюобразца на участки сильного и слабого поля (доменная неустойчивость) дляхарактеристики N -типа или шнурованию тока по сечению образца дляхарактеристики S -типa.

Примеры элементов с О. д. с.

1) Электронно-дырочный переход в вырожденныхполупроводниках (туннельный диод )имеет вольт-амперную характеристику N -типа. Включение его в цепь приводит к возникновению в цепи неустойчивостии генерации колебаний. Амплитуда и частотный спектр колебаний определяютсяпараметрами внеш. цепи и нелинейностью вольт-амперной характеристики сО. д. с. Наличие участка с О. д. с. позволяет использовать туннельный диодв качестве быстродействующего переключателя.

2) Полупроводники типа GaAs или InP всильных электрич. полях позволяют реализовать характеристику N -типав объёме материала за счёт зависимости подвижности электронов от напряжённостиэлектрич. поля (Ганна эффект). В сильном электрич. поле образецстановится неустойчивым, переходит в резко неоднородное состояние - разбиваетсяна области (домены) слабого и сильного поля. Рождение (на катоде), движениепо образцу и исчезновение домена (на аноде) сопровождаются колебаниямитока во внеш. цепи, частота к-рых в простейшем случае определяется длинойобразца L и скоростью v дрейфа электронов в поле (~ v/L )и может достигать ~ 100 ГГц.

3) В транзисторных и ламповых генераторахэлектромагнитных колебаний транзистор (лампа) вместе с цепью положительнойобратной связи (и источником питания) играет роль О. д. с., соединённогопоследовательно с сопротивлением контура, что эквивалентно поступлениюэнергии в контур. Если абс. величина действующего О. д. с. превышает активныепотери, происходит самовозбуждение генератора, стационарные колебания соответствуютсостоянию, когда активные потери полностью компенсируются за счёт О. д. <с.

Лит.: Бонч - Бруевич А. М., Радиоэлектроникав экспериментальной физике, М., 1966; Бонч - Бруевич В. Л., КалашниковС. Г., Физика полупроводинков, М., 1977.

С. П. Иванов.