论文总字数：15612字

摘 要

负阻器件应用广泛，相对于电阻，人们对负阻的认识很少，负阻效应不是不符合能量守恒，它仅仅是表现在负阻器件的某段动态范围中，对于静态，还是耗能器件，正是由于在某一段动态范围里表现出特有的性质，引起人们加以开放和利用。本篇首先简单介绍了负阻的实现方式，发展前景和特点。之后是利用放大器实现负阻，介绍了实现负阻电路设计，原理计算，讨论了与无源RLC的串并联以及之后利用负阻构成电压源，和理想化的无内阻电流表。主要通过设计实验电路，理论分析计算，分析了利用负阻器件实现热敏电阻的线性化，简单展示了负阻的应用，最后简述了负阻的实际应用。

关键词：负阻元件 负内阻电压源 内阻抗 热敏电阻

The research and application of the negative resistance

Abstract

The negative resistance has comprehensive application.We have less knowledge on negative resistance comparing to electric resistance but the negative resistance still conform to conservation of energy,it is just in a dynamic range of negative resistance devices.comparing to static,it is still power dissipation device.we began to use and open it just Because of their unique properties in a certain dynamic range.This article first introduces the realization of negative resistance development prospects and characteristics briefly,then introduce how to use the amplifier realize negative resistance.analyze the negative resistance circuit design, calculation principle,discuss the series or parallel with the passive RLC and the negative resistance constitutes a voltage source, and no resistance ammeter ideal,it analyze the use of negative resistance devices to achieve the linear resistance of thermal resistance, mainly through the design of experimental circuit, theoretical analysis and calculation to demonstrate the application of negative resistance briefly.Finally, the application prospect of negative resistance is outlined.

Key Words: Negative resistance element;Negative internal resistance voltage source;Internal impedance;Thermal resistance

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 基本概念 1

1.2 产生方式 1

1.3 负阻元件和电路的分类 2

第二章 负阻抗实现电路 4

2.1 原理分析 4

2.2 由受控源实现NIC 5

2.3 由放大器实现NIC 7

2.3.1运算放大器实现CNIC 7

2.3.2运算放大器实现VNIC 8

第三章 负阻抗的简单应用 10

3.1 与无源RLC的串并联 10

3.1.1负载为纯电阻 10

3.1.2回转器与阻抗逆变器 12

3.2 负内阻电压源 14

3.3 无内阻电表的设计 15

3.3.1理想电流表分析 15

3.3.2理想电压表分析 17

第四章 热敏电阻线性化 19

4.1 NTC热敏电阻的特征 19

4.2 线性化分析 20

4.3 线性化设计 23

4.3.1基于惠斯通电桥的补偿电路 23

4.3.2并联负阻的反馈补偿电路 25

第五章 实际应用 28

致谢 29

参考文献 30

第一章 绪论

1.1 基本概念

通常情况下，我们所接触到的电阻都是正电阻，不需要考虑数值前的符号，正电阻有好多特点，归纳起来首先是电阻两端的电压和电流正相关；有电流通过时，电阻上会产生电压降并且消耗一定功率。现在讨论一个元件的性质，伏安特性如图1.1所示，

图1.1.1隧道二极管的负阻效应

这个伏安特性曲线可以划分为三段，第一段是O到A，第二段对应着A到D，第三段对应着D之后所有曲线，当忽略A处和D处的非线性影响时，第一段和第三段和正阻相似，而在第二段中间，随着U的增大，I不是增大而是减小，这种情况电流与电压呈负相关的关系，这就是负阻的定义。是指一个二段元件两端上的电流电压约束关系在伏安特性曲线中延长线有通过二四象限的一端曲线。图中BC段就具有负阻效应，只有当电路上有电流时才会产生负阻效应。负电阻按照定义，严格意义上应该被称为负微分电阻，站在功率的角度讲，负阻应该是一种产能元件。

相比较于正电阻，负阻器件也有几个独特的特点，一般我们认为的负阻仅仅对交流电流和交流电压呈现负阻的特性，而对于直流情况，它仍然是一个正电阻；在负阻器件两端，电流电压存在180°的相位差，在上图的BC范围内阻值保持不变。当交流电流流经负阻时非但不会产生电压降还会产生电压升，同样当当交流电导流经负电导时，不但不会吸收电流还会产生一个与电流方向一致的电流，负电阻和负电导不仅不消耗能量反而提供交流信号能，当然这也是消耗其它能量为代价的。

1.2 产生方式

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