Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ДВУХПОЛЮСНИК С ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ПРОВОДИМОСТЬЮ
ДВУХПОЛЮСНИК С ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ПРОВОДИМОСТЬЮ

ДВУХПОЛЮСНИК С ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ПРОВОДИМОСТЬЮ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах генерации, усиления и обработки мощных высокочастотных сигналов. Сущность: двухполюсник содержит транзисторы 1 и 2, эмиттеры которых соединены между собой, а коллекторы соединены с выходными клеммами 3 и 4, резисторы 5 и 6 и конденсаторы 7 и 8, резистор 5 и конденсатор 7 соединены параллельно и включены между базой транзистора 1 и коллектором транзистора 2, а резистор 6 и конденсатор 8 также соединены параллельно и включены между базой транзистора 2 и коллектором транзистора 1. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2030093
Класс(ы) патента: H03H5/00
Номер заявки: 5056169/21
Дата подачи заявки: 30.07.1992
Дата публикации: 27.02.1995
Заявитель(и): Тихомиров Сергей Георгиевич
Автор(ы): Тихомиров Сергей Георгиевич
Патентообладатель(и): Тихомиров Сергей Георгиевич
Описание изобретения: Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для использования в радиотехнических устройствах различного назначения, в частности в устройствах генерации усиления и обработки мощных высокочастотных сигналов.
Известны двухполюсники с отрицательной проводимостью или отрицательным сопротивлением, выполненные на электронных и полупроводниковых приборах: лампах, транзисторах, диодах [1-6]. Эти двухполюсники можно разделить на две группы.
В устройствах первой группы [1, 2 и 3] используются элементы с участком отрицательной дифференциальной проводимости (ОДП). С помощью таких устройств удается создать активные двухполюсники, способные отдавать значительную мощность на весьма высоких рабочих частотах. Основные недостатки устройств этой группы - существенно нелинейный характер работы и малая ширина полосы рабочих частот. Поэтому данные устройства довольно широко используются для генерации сигналов, но сфера их использования для усиления и обработки мощных ВЧ-сигналов ограничена.
В устройствах второй группы [4, 5 и 6] эффект отрицательного сопротивления получается исключительно за счет специального включения активных приборов, работающих в линейном режиме (эффект ОДП не используется принципиально). Главными недостатками устройств этой группы являются малый динамический диапазон обрабатываемых сигналов (малая мощность) и низкие рабочие частоты. Вследствие этого, устройства второй группы используются только для обработки маломощных и низкочастотных сигналов, а их использование для генерации и усиления мощных высокочастотных сигналов резко ограничено.
Наиболее близким к изобретению является двухполюсник, содержащий транзистор с туннельным диодом, включенным в цепь эмиттера транзистора, делитель напряжения на двух резисторах, включенных между клеммами двухполюсника, средняя точка делителя подключена к базе транзистора [3].
Основными недостатками прототипа являются ограниченная полоса рабочих частот, определяемая достаточно узким диапазоном частот, в котором туннельный диод реализует эффект ОДП, нелинейный характер работы всего устройства, связанный с использованием существенно нелинейного участка ВАХ диода, на котором реализуется ОДП. Задачей изобретения является создание двухполюсника с отрицательной проводимостью, способного работать в широком диапазоне частот и мощностей при сохранении линейного режима работы входящих в него активных приборов.
Поставленная задача решается введением в двухполюсник, содержащий один транзистор и два резистора, второго транзистора и двух конденсаторов, при этом эмиттеры транзисторов соединены, их коллекторы подключены к разноименным клеммам и цепочки из параллельно соединенных конденсаторов и резистора подключены между коллектором и базой разноименных транзисторов.
Такое включение обеспечивает режим работы, при котором ВЧ-ток базы каждого транзистора определяется ВЧ-напряжением на коллекторе другого транзистора, что приводит к противофазности напряжения и тока на коллекторах транзисторов, что создает эффект отрицательной проводимости двухполюсника.
На чертеже представлена принципиальная схема двухполюсника.
Устройство содержит два транзистора 1 и 2, коллекторы которых присоединены к выходным клеммам 3 и 4, а эмиттеры соединены между собой. Между коллектором одного и базой каждого из транзисторов 1 и 2 включены цепочки из параллельно соединенных сопротивлений 5 (6) и конденсаторов 7 (8).
Двухполюсник работает следующим образом.
Предположим, что схема симметрична, т.е. оба транзистора, резистора и конденсатора одинаковы. Допустим, что потенциал средней точки схемы - эмиттеров транзисторов равен нулю, а на внешние клеммы схемы 3 и 4 воздействует симметричное высокочастотное напряжение. В этом случае ВЧ-напряжение на коллекторе транзистора 1 совпадает по амплитуде и противоположно по фазе ВЧ-напряжению на коллекторе транзистора 2. Очевидно также, что токи всех выводов обоих транзисторов соответственно равны по амплитуде и противоположны по фазе.
На рабочих частотах транзисторов в линейном режиме амплитуда и фаза тока коллектора транзистора однозначно определяются амплитудой и фазой тока базы транзистора. Так как падение напряжения на эмиттерном переходе транзистора очень мало (сотые доли вольта), то ВЧ-ток базы транзистора 1 в данной схеме определяется ВЧ-напряжением на коллекторе транзистора 2 (через резистор 5 и конденсатор 7). Следовательно, ток коллектора транзистора 1 оказывается противофазным ВЧ-напряжению на коллекторе транзистора 1. А учитывая фазовые сдвиги, возникающие на высоких частотах, в общем случае ток коллектора транзистора 1 оказывается сдвинут по отношению к ВЧ-напряжению на коллекторе транзистора 1 на угол от 180о (на низких частотах) до 90о (на высоких частотах). Полностью аналогичная картина имеет место для симметричного транзистора 2. Следовательно, в схеме реализуется эффект отрицательной проводимости.
Изобретение может быть выполнено на активных приборах любого типа - ламповых или полупроводниковых с весьма значительным уровнем мощности в линейном режиме и диапазоном рабочих частот. Эквивалентная схема замещения предлагаемого двухполюсника представляет собой параллельное соединение отрицательного сопротивления (проводимости) и емкости. При этом величины отрицательного сопротивления и емкости однозначно определяются параметрами элементов устройства и при правильном их выборе не зависят от частоты воздействующего сигнала.
Двухполюсник обладает простой и надежной схемой, возможностью получения любых значений отрицательной проводимости, высокой линейностью при больших динамических диапазонах рабочего сигнала.
Двухполюсник с отрицательной проводимостью целесообразно использовать в устройствах генерации, усиления и обработки высокочастотных сигналов.
Формула изобретения: ДВУХПОЛЮСНИК С ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ПРОВОДИМОСТЬЮ, содержащий транзистор и два резистора, один вывод первого из которых подключен к коллектору транзистора и одной из клемм, один из выводов второго резистора подключен к базе транзистора, отличающийся тем, что введены второй транзистор и два конденсатора, каждый из которых включен между коллекторами одного и базой второго транзисторов, причем второй вывод первого резистора подключен к базе второго транзистора, а второй вывод второго резистора подключен к коллектору второго транзистора и второй клемме, а эмиттеры транзисторов соединены между собой.