目前，许多新型的半导体元件都具有负阻特性，电弧也有负阻特性。使用晶体管可以实现具有负阻效应的二端网络。

负阻的概念：

常见的电阻，不论线性电阻还是非线性电阻，都属于正电阻。其特征是流过电阻电流越大，其电阻两端的电压降也越大，消耗功率也越大。

正功率表示能量的消耗，负功率表示能量的产生，即负阻器件在一定条件下，不但不消耗能量，反而向外部电路提供交变能量，当然该交变能量并不存在于负阻器件内部，而是利用其能量变换特性，从保证电路工作的直流能量中取得。所以负阻器件是一个能量变换器。

负微分电阻效应

NDR effect：negative differential resistance effect，一些电路或电子元件在某特定情况下，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：

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）在特定工作范围下会有负阻特性。 共振隧道二极管有负阻特性。有些气体在放电时也会出现负阻特性。而一些硫族化物的玻璃、有机半导体及导电聚合物也有类似的负阻特性。

以晶体管电路为例，实际上，我们知道，必须有外加电源，电路才能工作。在对这样的电路进行分析的时候，一般使用微变等效电路，也就是在小信号作用情况下、不考虑工作电源下，进行分析。

再强调一下，负阻效应与负电阻元件是两个不同的概念。自然界中不存在负电阻元件，只有当电路上有电流流通时，才会产生负电阻，而正电阻则不论有没有电流流过总是存在的。电路理论中的负电阻（实际上是微变电阻）是用来描述非线性电阻元器件的负阻效应的电路模型元件。所以，严格地说，负电阻按定义应称为负微分电阻。

尽管器件的微变电阻是负值，但其直流电阻仍是正值，这说明负阻器件起着从直流电源中获取能量并将其转换成交变能量的作用。显然，负阻器件是指它的微变（增量）电阻为负值的器件。

一些应用：

事实上，负阻器件的负阻效应仅是表现在器件的某段动态工作范围内；对于静态，它仍然是一个耗能元件，还是一个“正阻”。恰恰是由于在这段动态工作范围内的负阻特性，人们发现了许多其它器件所没有的特点，这些特点很有利用价值，所以负阻在实际电路中得到广泛应用。

对于负阻网络，把它跟一个等值的正阻网络连接起来，可以实现理论上的无穷大电阻，作为差分信号放大器负载，可以获得高电压增益。

利用负阻网络能够输出能量的特性，可以为有衰减的振荡器提供能量，当两者相匹配时，可以实现持续振荡。

1.张驰振荡器

2.并联谐振型负阻振荡器电路

D为隧道二极管

利用负阻效应还可以展宽频带等等。

#2022 超值盐究所#

用戴维南定理求出等效电阻为负值，问负载的最大功率怎么求，还可以用最佳匹配吗？

用戴维南定理求出等效电阻为负值，说明这个二端网络一定是含源网络，但这里的电源不是独立源，而是受控源。

我先问一个问题：一个理想电源，问负载的最大功率怎么求，还可以用最佳匹配吗？

显然是否定的，因为是理想的，所以不存在最大功率问题、最佳匹配问题。正是因为一个实际电（压）源存在内阻，所以才会有最大功率问题、最佳匹配问题。

我们再看负阻网络，它实际上是含源的，只是我们做了工程上的近似与假定，它是一个“黑箱子”，往往既有工作电源、又有信号源，不能简单对负载做最大功率分析；只有单一电源、做最大功率分析才有意义。