[实用新型]通用负阻集成电路器件

说明书

通用负阻集成电路涉及电学领域的阻抗变换类，具体说，是一种可以通过改变外部电路形式分别产生电压倒置型负阻抗特性和电流倒置型负阻抗特性的集成电路器件。

现有的负阻抗电路种类繁多，可分为电压倒置型和电流倒置型两类，91103916、3提出的专利申请属电压倒置型，而电流倒置型负阻电路则可在许多教科书上找到。这两类负阻电路可分别适用于不同的场合，不能互换使用，但是作为集成电路产品，则希望器件具有更好的通用性，有时还需要器件具有共模抑制能力，现有技术很难达到这一要求。

本实用新型的目的是提出一种既可以分别接成两个电压倒置型电路或两个电流倒置型的电路，又可以接成两个不同类型的电路，还可以接成一个具有共模抑制能力的电流倒置型电路的通用集成电路器件。

实现这一任务是由于在器件内部设置运算放大器A₁、A₂，电阻R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂、R₁₃，A₁同相输入端接引脚3，并通过R₁₂接引脚14，通过R₁₀接引脚1，通过R₃接引脚11；A₁反相输入端通过R₈接引脚1，通过R₆接引脚13；A₁的输出端接引脚2；A₂的同相端接引脚8，并通过R₁₃接引脚7，通过R₁₁接引脚6，通过R₄接引脚11；A₂的反相输入端通过R₉接引脚6，通过R₇接引脚12；A₂的输出端接引脚5。这些元器件排列成完全对称的两组网络，其中，R₃、R₄、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁电阻阻值相等，R₁₂、R₁₃远远小于R₃、R₄等电阻两组网络可分别使用，也可组合使用。下面结合实施例说明工作原理。

以右侧网络的使用为例，当接成图3方式时，等效电路见图4，由于R₄、R₇、R₉、R₁₁电阻相等，R₁₁与R_B的并联值等于nR₄，Z_A远远小于R₄，以电流激励分析，并假设运算放大器处于理想状态，可以列出近似的阻抗表达式：

R_Z＝Z_A(n－1)/(2n) （1）

不难看出，在n＝1时（即R_B为无穷大），R_Z＝0；n小于1时，R_Z为负值，由于Z_A可以是电阻、电容或电感以及组合网络等，R_Z呈现的可以是负电阻、负电容或负电感等特性。上述情况是在电流激励状态下取得的，若改用电压源激励，电路内将出现正反馈大于负反馈的情况，使电路处于不稳定状态，所以，这种联接方式属于电压倒置型负阻抗类型。

若将R₄的下端改接另一信号源，就形成图5形式，这时，负阻抗端就是信号输出端V_O，V_O开路时，V_O＝V_i，从V_O看进去的等效电路，是一个信号源与一个负阻抗的内阻串联，若V_i信号源内阻为零，负阻抗值仍可用（1）式表示。

现在以左侧网络的使用为例，联接成图7的形式，其等效电路见图8，以电压源激励，等效阻抗可表达为：

R_Z＝－Z_C