負阻元件英文解釋翻譯、負阻元件的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 negative resistance element
相關詞條:
1.NRE
分詞翻譯:
負阻的英語翻譯:
【計】 negative impedance
元件的英語翻譯:
component; element; organ
【計】 E
【化】 element
專業解析
負阻元件的定義與特性
負阻元件(Negative Resistance Device)指在特定工作區間内,其電流-電壓(I-V)特性曲線呈現負斜率(即微分電阻為負值)的電子器件。與常規電阻不同,其電流隨電壓增加而減小(或電壓隨電流增加而減小),表現為動态電阻 ( R_d = frac{dV}{dI} < 0 )。這種特性使其在振蕩、放大和開關電路中具有關鍵作用。
負微分電阻的兩種類型
- 電壓控制型負阻(N型):電流是電壓的單值函數,但電壓隨電流非單調變化(如隧道二極管)。
- 電流控制型負阻(S型):電壓是電流的單值函數,但電流隨電壓非單調變化(如晶閘管)。
核心應用場景
- 振蕩器電路:利用負阻抵消回路損耗,實現自激振蕩(如微波振蕩源)。
- 脈沖生成與整形:用于高速開關電路和波形發生器(如雪崩晶體管)。
- 放大器設計:在特定頻段提供增益補償(如行波管放大器)。
典型器件示例
- 隧道二極管(Esaki二極管):基于量子隧穿效應,在微波頻段提供負阻特性。
- 耿氏二極管(Gunn Diode):利用半導體能谷轉移效應,適用于毫米波振蕩器。
- 單結晶體管(UJT):通過基極間電阻的負阻特性觸發弛豫振蕩。
權威參考文獻
- 半導體器件物理:S.M. Sze, Physics of Semiconductor Devices(Wiley),第7章詳細分析隧道二極管負阻機制。
- IEEE标準定義:IEEE Std 100, Dictionary of IEEE Standards Terms 明确定義負阻為“微分電阻小于零的電路元件”。
- 電路理論:Chua, L.O., Introduction to Nonlinear Circuit Elements(Proceedings of IEEE)分類非線性電阻特性。
技術意義與前沿發展
負阻元件在高速通信(5G/6G射頻前端)、量子計算(超導負阻電路)及神經形态芯片(模拟突觸特性)中持續發揮創新價值。現代研究聚焦于二維材料(如石墨烯)和拓撲絕緣體中的新型負阻效應,以突破傳統器件的頻率與功耗限制。
網絡擴展解釋
負阻元件是指具有負微分電阻特性的電子器件,其核心特征是電流增加時電壓反而減小(或電壓增加時電流減小),與常規正電阻特性相反。以下是詳細解析:
1.基本特性
- 負阻效應:負阻元件在工作時,其兩端電壓與電流的關系呈現非線性。例如,當電流增大時,電壓可能下降(電流控制型負阻),或電壓增大時電流減小(電壓控制型負阻)。
- 動态電阻:負阻體現為動态(微分)電阻為負值(即 ( R = frac{dV}{dI} < 0 )),而非靜态電阻為負。實際器件的靜态電阻仍為正,但增量響應表現出負特性。
2.工作原理
- 能量轉換:負阻元件在特定條件下可将直流電源的能量轉換為交流能量,起到“供能”而非“耗能”的作用。例如,在振蕩電路中,負阻元件通過内部特性維持信號放大。
- 實現方式:常見通過半導體器件(如隧道二極管、單結晶體管)或電弧等非線性元件實現,利用其特殊伏安特性曲線中的負斜率區域。
3.典型類型
- 電壓控制型(如隧道二極管):電壓增加時電流減小。
- 電流控制型(如單結晶體管):電流增加時電壓降低。
- 光電負阻:光照或外部電壓可調節負阻特性,應用于光電開關、光控振蕩等領域。
4.主要應用
- 振蕩電路:利用負阻産生自激振蕩,如高頻信號發生器。
- 放大電路:在特定頻段提供增益。
- 脈沖電路:用于波形整形或觸發控制。
- 光電器件:如光電負阻晶體管,結合光控與電控實現靈活調節。
5.與正電阻的區别
特性 |
正電阻 |
負阻元件 |
電壓-電流關系 |
電流隨電壓線性/非線性增加 |
電流增加時電壓減小(或反之) |
能量作用 |
消耗能量 |
轉換能量(供能) |
典型器件 |
常規電阻、燈泡 |
隧道二極管、電弧、單結管 |
負阻元件通過非線性特性在特定電路中實現能量轉換,是振蕩、放大等高頻電路的核心器件。其“負阻”本質是動态響應特性,而非靜态電阻值為負。
分類
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