Negativ differentiel modstand

Negativ differentiel modstand karakteristikker - type-N og type-S. Det er de blålilla kurvesegmenter, som viser den negative differentielle modstand.
Unijunction-transistors (UJT) karakteristik med negativ differentiel modstand efter Iep på førsteaksen.
Neon glimlamper har negativ differentiel modstand på en del af deres overføringsfunktion. Det kan benyttes til at lave denne simple astable multivibrator.
Oscillator med kun en neon glimlampe. Neon glimlampe oscillatorer har været kendt tilbage til i hvert fald 1932.[1][2]
8–12 GHz forstærker baseret på en tunneldiode og en cirkulator. Forstærkeren er fra circa 1970.

En komponent eller et kredsløbs dynamiske modstand eller differentielle modstand er defineret ved: R(I)=dU/dI eller R(U)=dU/dI, hvor R er den dynamiske modstand ved hhv. strømmen I eller spændingen U, U er spændingen over komponenten og I er strømmen gennem komponenten.

Der findes simple komponenter, som har negativ differentiel modstand (NDR), på visse dele af deres modstandskarakteristik. Nogle af disse er tunneldiode, diac, Gunn diode, IMPATT-Diode, mikrobølge avalanchediode, resonanstunneldiode, unijunction-transistor (ujt), resonanstunneltransistor, plasma, lysbuer (f.eks. gasudladningsrør og dermed lysstofrør). [3] [4] [5] [6]

Selvom en komponent er ulinear og har negativ differentiel modstand, er den som regel i mindre strøm- og spændings-intervaller linear, hvilket betyder at den differentielle modstand i intervallet er konstant.

I netop et nogenlunde lineart interval med negativ differentiel modstand, kan komponenten forstærke signaler nogenlunde lineart. En af de simpleste eksempler er at sætte komponenten i serie med (lav NDR-impedans) eller parallelt over (høj NDR-impedans) en svingningskreds.

En NDR-komponent eller NDR-system i det rette kredsløb, kan fungere som en elektronisk forstærker - se kilder.[7][8]

Afhængig af om svingningskredsens samlede tab (inkl. evt. ekstern belastningsmodstand) delvis ophæves, netop ophæves eller mere end ophæves, så vil kredsløbet hhv. fungere som en afstemt forstærker, bibeholde en igangsat svingning eller fungerer som en oscillator.

Der findes også kredsløb, som udviser negativ differentiel modstand, på visse dele af deres modstandskarateristik. Nogle af disse er: Lambda-diode, gyrator, Negativ impedanskonverter (eng. Negative Impedance Converter) (NIC), Genereliseret impedanskonverter (eng. Generalized Impedance Converter) (GIC), Frekvensafhængig negativ modstand (eng. frequency-dependent negative resistor) (FDNR).

  1. ^ americanradiohistory.com, Radio News, december 1932: Neon Tube Oscillators (pdf-side 26)
  2. ^ Video: Neon light oscillator circuit
  3. ^ en:Plasma channel
  4. ^ Maxim: APPLICATION NOTE 3528 CCFL Characteristics Arkiveret 30. oktober 2007 hos Wayback Machine Citat: "...Negative resistance can vary between individual lamps, causing the lamps to have different currents at any particular voltage level..."
  5. ^ McGraw-Hill's AccessScience: Arc discharge Citat: "...The arc has negative resistance-the voltage drop decreases as the current increase..."
  6. ^ rfcafe.com: Negative Resistance: What It Is & How It's Used. May 1961 Electronics World Citat: "...Negative-resistance devices have been with us long before the tunnel diode. Here are descriptions of some of them, along with how and why they operate...Negative-Resistance Devices...", backup
  7. ^ C. T. Munsterman. Tunnel-Diode Microwave Amplifiers, backup
  8. ^ Aertech Industries, Brooke Clarke: Tunnel Diode Amplifiers Citat: "...The TD amplifier combines a TD operating in the negative resistance region with a matching circuit and a circulator to separate the incident and reflected waves. Since the isolation of a single junction circulator is around 20 dB the gain of each stage needs to be less than that to prevent oscillations...", backup

Developed by StudentB