4. Применения негатронов

4.1. Генерация электрических колебаний

Последний пример раздела 3 показывает, что негатрон с реактивной нагрузкой может выполнять функции генератора электрических колебаний. В схеме на рис. 3.2а реактивные элементы L и C образуют колебательный контур, что позволяет получить колебания, близкие по форме к гармоническим.

4.2. Усиление электрических колебаний

В устойчивом состоянии негатрон с резистивной нагрузкой может выполнять функции усилителя. Вариант электрической схемы усилителя на негатроне N-типа представлен на рис. 4.1а. Дроссель L₁ большой индуктивности служит для подачи питающего напряжения E (резистивное сопротивление дросселя R_L = 0). Конденсатор С₁ большой емкости выполняет функцию разделительного конденсатора. Емкость С включает собственную емкость негатрона и конструктивные емкости.

На рис. 4.1в представлена вольтамперная диаграмма усилителя. Коэффициент усиления по напряжению может быть найден из эквивалентной схемы на рис.4.1б.:

, (4.1)

где — (4.2)

коэффициент усиления на средних частотах, — постоянная времени, определяющая верхнюю граничную частоту. Из соотношения (4.2) следует, что при условиивходной сигнал усиливается без изменения полярности (), причем. Приусилитель теряет устойчивость.

Основным недостатком усилителей на негатронах является необходимость электрической развязки входа и выхода, связанная с тем, что негатрон является 2-х полюсным прибором.

4.3. Обострение перепада напряжения

Негатрон N-типа с резистивной нагрузкой, обеспечивающей наличие трех равновесных состояний, из которых одно неустойчиво (рис. 2.2а,в), может быть использован для обострения перепадов напряжения. На рис. 4.2а перепад напряжения с пологим фронтом подается на негатронN-типа через резистор, сопротивление которого превышает модуль отрицательного дифференциального сопротивления негатрона ().

Как видно из вольтамперной диаграммы (рис. 4.2б) при повышении входного напряжения от нуля до значениявыходное напряжениеслабо возрастает до величины(рис. 4.2в). Привыходное напряжение резко повышается от значениядо значения, а затем плавно возрастает по мере повышения входного напряжения (рис. 4.2в). Таким образом, формируется обостренный перепад выходного напряжения, фронт которого определяется инерционными свойствами негатрона.

В соответствии с принципом дуальности негатрон S-типа с резистивной нагрузкой может быть использован для обострения перепадов тока.

4.4. Элементы хранения информации

Негатрон с резистивной нагрузкой, обеспечивающей наличие трех равновесных состояний, из которых два устойчивы (рис. 2.2а,в), является бистабильным элементом хранения информации, аналогичным по свойствам бистабильному триггеру на полевых или биполярных транзисторах. Такие элементы могут использоваться в накопителях запоминающих устройств.

Как отмечалось в разделе 2, последовательное включение п негатронов N-типа или параллельное включение п негатронов S–типа позволяет реализовать элементы хранения с (п +1) устойчивым состоянием (рис. 2.3). Отметим, что такие элементы хранения реализуются на негатронах значительно проще, чем на транзисторах.