微波电路与系统(21)负阻二极管振荡器(稻谷书店)

第 21 卷 第 12 期2023 年 12 月Vol.21，No.12Dec.，2023太赫兹科学与电子信息学报Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology交叉耦合混沌信号源电路建模与设计陈文兰，崇毓华，张德智(中国电子科技集团公司第三十八研究所，安徽合肥230088)摘要：提出一种交叉耦合结构混沌信号源电路，通过建立非线性混沌模型证明交叉耦合电路满足混沌振荡的条件。

将电路拆分成2个互补的两级混沌电路，基于左右两边互补特性分析了交叉耦合混沌电路稳定性提升的机制。

通过改变输出端口阻抗，对混沌吸引子和输出信号频谱进行仿真和测试，结果表明：交叉耦合混沌电路维持稳定混沌状态的输出端口阻抗由常规混沌电路的500 Ω以上降为80 Ω以下，稳定性提升6倍以上；输出混沌信号频谱分三段覆盖1.5~11.4 GHz频段，较常规电路提升50%以上。

关键词：交叉耦合结构；混沌电路；非线性模型；稳定性中图分类号：TN402 文献标志码：A doi：10.11805/TKYDA2021441Circuit model and design of cross-coupled chaotic signal generatorCHEN Wenlan，CHONG Yuhua，ZHANG Dezhi(The 38th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation，Hefei Anhui 230088，China)AbstractAbstract：：A cross-coupled chaotic signal generator circuit is presented. Chaotic oscillation conditions of the cross-coupled circuit are proved through establishing nonlinear chaotic model. Thestability enhancing mechanism of left-and-right complementary property is analyzed by splitting thecross-coupled circuit into two complementary two-stage chaotic circuits. The chaotic attractor andoutput spectrum are simulated and tested by tuning the port impedance. Results show that, the stablechaotic output impedance of the cross-coupled chaotic circuit is below 80 Ω, the stability is enhanced by6 times than that of the conventional circuit with 500 Ωoutput impedance. The output chaotic signalspectrum is divided into three bands covering 1.5~11.4 GHz, which is enhanced by 50% than that of theconventional circuit.KeywordsKeywords：：cross-coupled structure；chaotic circuit；nonlinear model；stability混沌信号作为发射载频，具有超宽带、类噪声等特点，在混沌保密通信、雷达抗干扰及干扰压制等领域具有广阔的应用前景[1-2]。

负阻元件的设计与应用实验【摘要】在电路理论中，负阻元件在电子电路中主要用来产生振荡，其特性曲线都是严重非线性的。

负阻元件典型的应用是间歇振荡，在缺乏高效供电时尤其有用。

负阻振荡器结构简单、体积小、成本低，所以在一些需要初始触发时经常使用。

【关键词】负阻元件;二极管;运算放大器;负阻抗;负阻抗变换器;振荡器负阻元件在电子电路中主要用来产生振荡，其特性曲线都是严重非线性的。

负阻元件大都为两端器件，做振荡器时可代替多端有源器件，如三极管等。

负阻元件典型的应用是间歇振荡，在缺乏高效供电时尤其有用。

负阻振荡器结构简单、体积小、成本低。

常用的双向触发二极管，其特性曲线就有典型的负阻区，所以在一些需要初始触发时经常使用。

一、负阻元件负阻元件是一种电阻值为负值的元件，目前还没有研制出这种元件，只是理论推测应该存这样一种二端电路元件。

下面从电路变量的约束关系给出具体推测过程。

元件的基本变量如端电压U，端电流i和与此相关的变量如元件两端电荷q及其中磁通&，在理想电路元件中，R、L、C元件已为我们所熟悉，从变量约束关系的完备性及对称性推断，还应存在一种理想电路元件，在变量q与&之间建立起一种约束关系，即f（q、&、t）=O。

这就是“负阻元件”目前人们预它将是发现和应用得最迟的一种基本二端元件。

1.基本特性负阻特性也称为负微分电阻特性，是指一些电路或电子元件在某特定的电流增加时，电压反而减少的特性。

一般的电阻在电流增加时，电压也会增加，负阻特性恰好与电阻的特性相反。

电压随电流变化的情形可以用微分电阻（differential resistance）r表示：r=dV/dI没有一个单一的电子元件，可以在所有工作范围都呈现负阻特性，不过有些二极管（例如隧道二极管（英语：tunnel diode））在特定工作范围下会有负阻特性。

用共振隧道二极管（英语：resonant-tunneling diode）说明其负阻特性。

微波固态电路习题集+答案(总3页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--微波固态电路习题集（81题）第一章、微波晶体管电路(1)微波晶体管的主要发展方向包括哪几个方面(p1)A(2)为提高小信号和小功率硅微波双极晶体管的性能,一般在结构设计和工艺上采用哪些措施为什么硅微波双极晶体管的特征频率不可能很高(p3)(3)双极晶体管噪声主要来源有哪些(p4-p5)(4)请写出MESFET特征频率fT 与直流跨导gmo和栅源电容Cgs的近似表达式。

说明MESFET的特征频率fT 与直流跨导gmo和栅源电容Cgs关系如何减小MESFET的栅长与特征频率有何关系(p9)A(5) MESFET噪声主要来源有哪些其最小噪声系数与频率有何关系 (p10-p11)A(6) MESFET噪声系数与直流工作点有何关系 (p11)A(7)何谓半导体的异质结(p11)A(8)你能说出HEMT和HBT的中文意思吗(p12-p14)A(9) HEMT和HBT的显著优点有哪些(p11、p15)(10)微波晶体管放大器主要性能参量有哪些(p17)11）请写出线性两端口网络S参数的表达式，并简述晶体管S参数的物理意义。

（P18）(12)晶体管正向和反向传输系数不等的物理意义是什么(p18)(13)微波放大器工作是否稳定的判据是什么如何判断(p21)(14)微波放大器输入/输出端口绝对稳定的充要条件是什么(p25)(15)请写出有源二端口网络噪声系数一般表达式,并说明表达式中各项的物理意义.(p27)A(16)低噪声放大器设计中最佳噪声匹配和最大功率增益匹配有何不同最佳噪声匹配时对传输功率有何影响(p31,p35)A(17)宽带放大器主要电路形式通常有哪些(p38)(18)微波功率放大器设计中,MESFET哪些特性参数与输出功率密切相关(p44)(19)简述放大器1dB压缩点输入和输出功率及三阶交调系数的定义.(p44-p45)(20)介质谐振器稳频FET振荡器一般可分哪两种类型各有何特点(p54)(21）介质谐振器在反馈式介质稳频FET振荡器电路和反射型共源介质稳频FET 振荡器电路中分别等效为何种电路(22)列表比较双极晶体管，MESFET，HEMT和HBT的参数。

第 21 卷 第 5 期2023 年 5 月Vol.21，No.5May，2023太赫兹科学与电子信息学报Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology共振隧穿二极管THz辐射源研究进展彭雨欣，孟雄，孟得运(江苏大学物理与电子工程学院，江苏镇江212000)摘要：太赫兹技术被称为“改变未来世界十大技术之一”，对基础科学研究、国民经济发展和国防建设具有重要意义，尤其在未来6G通信方面举足轻重。

太赫兹波源是整个太赫兹技术研究的基础，也是太赫兹应用系统的核心部件。

近年来，共振隧穿二极管(RTD)型太赫兹波源因体积小，质量轻，易于集成，室温工作，功耗低等特点受到广泛关注，为太赫兹波推广应用开辟了新的途径。

通过文献分析，本文从器件材料技术、主要工艺及器件性能等方面对InP基与GaN基RTD太赫兹振荡器的发展进行评述，并探讨了InP基与GaN基RTD太赫兹振荡器件的研究方向。

关键词：共振隧穿二级管；太赫兹波源；磷化铟；氮化镓中图分类号：TN15 文献标志码：A doi：10.11805/TKYDA2022120Research progress of Resonant Tunneling Diode THz radiation sourcePENG Yuxin，MENG Xiong，MENG Deyun(School of Physics and Electronic Engineering，Jiangsu University，Zhenjiang Jiangsu 212000，China) AbstractAbstract：：Terahertz technology is known as “one of the top ten technologies to change the future world”, which is of great significance to basic scientific research, national economic development andnational defense construction, especially in the future 6G communication. Terahertz source is essentialto terahertz technology research and the core component of terahertz application system. In recent years,Resonant Tunneling Diode(RTD) terahertz source has attracted extensive attention because of its smallvolume, light weight, easy integration, room temperature operation and low power consumption, whichopens up a new way for the popularization and application of terahertz. Through literature analysis, thispaper reviews the development of RTD terahertz oscillators based on InP and GaN from the aspects ofdevice material technology, main processes and device properties. At present, how to prepare high-performance, mature and stable InP and GaN based RTD terahertz oscillators has always been a researchdirection.KeywordsKeywords：：Resonant Tunneling Diode；terahertz source；indium phosphide；gallium nitride 太赫兹(THz)波是指频率在0.3~30 THz(波长为1 mm~10 μm)范围内的电磁波，具有高透射性、宽频性、相干性、低能量性、瞬态性和稳定性等特点和优势，在军事、天文、通信、计算机、生物医学、安检成像等领域发挥巨大作用。