负阻特性

负阻特性，专业术语，拼音为fù zǔ tè xìng，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。

定义

电压随电流变化的情形可以用 导数 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。图一用 共振 隧道二极管说明其负阻特性。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。负阻元件在 电子学 中可制作双稳态的切换电路及频率接近 微波 频率的震荡电路。

性质

图一绘出一个理想负 电阻 的 电流 电压关系，其斜率为负值。而一般电阻的斜率为正值。隧道二极管和耿氏二极管的电流-电压关系图中都有一个区域，其 微分 电阻为负值。这些元件和电阻一 也有二个端子，不过不是线性元件。单接合面 晶体管 若和其他元件组合成电路时，也会有负电阻的特性。若要有理想负电阻的特性，电路中需要有主动元件提供能量。因为当电流流过负 电阻 时，负电阻即为一能量源。

依 欧姆定律 ，电阻二端的电压和电流成正比，其 电流- 电压关系的图形斜率为正，且会通过原点。理想负 电阻 其 电流 电压关系的图形斜率为负，且会通过原点，因此只在图中的第二和第四象限出现。像隧道 二极管 之类的元件，其斜率为负的部份未通过原点，因此隧道二极管中没有能量源。

历史

以往研究时有注意到气体放电元件及一些真空管（例如负耗阻性管（ 英语 ：dynatron））会有负阻效应。不过实用且有经济效益的元件一直到固态电子技术普及后才出现。典型的负阻抗电路—负阻抗变换器（ 英语 ：negative 阻抗 converter）—是由约翰·林维尔（英语：John G. Linvill）在1953年发明。而典型差动 电阻 为负值的元件—隧道二极管—则是由 江崎玲于奈 在1958年发明。

实际元件

二极管

隧道二极管有重掺杂的半导体接面，其转换曲线为"N"型，部分区域有负阻特性。真空管也可以设计成有负阻特性。其他有负阻特性的二极管一般会有"S"型转换曲线。当对元件施加偏压，使工作点在负阻区域时，这些元件可以作为放大器，也可以对元件施加偏压，使得在电压变化时，元件可以在二个状态之间快速的切换。

运算放大器

利用由 运算放大器 组成的负 阻抗 转换器可以产生负 电阻 的电路。二个电阻 及运算放大器构成了一个负回授的非反向型放大器，增益为2。若 ，假设运算放大器为理想元件，则电路的输入电阻为

电路的输入埠可以视为是一个负电阻。

一般情形下也可以调整Z，使电路产生类似负 电容 或负 电感 的特性。

应用

振荡器

许多振荡电路会使用一埠的负阻元件，例如负耗阻性管、隧道 二极管 及耿氏二极管等。在振荡电路中，像LC电路、 石英 晶体 谐振器或谐振腔等会和有施加偏压的负阻元件相接。负阻元件可以抵消振荡电路中 电阻 带来的能量损失，使振荡电路可以持续振荡。这类电路多半是用在 微波 波长的振荡电路。振荡电路也会使用一些功率扩大元件（如真空管）的负阻．像负耗阻性管振荡器即为一例。

混频器及频率转换器

隧道二极管高度非线性的特性可用在混频器中，隧道混频器若配合偏压，使隧道二极管工作在负阻的区域，隧道混频器的转换增益至少会提高20 dB。

天线设计

无线电 天线设计的领域也会用到负阻的概念，一般会称为负 阻抗 。天线上常会配合主动元件，再利用一到多个主动元件来产生显著的负阻抗。

阻抗消除

负阻抗也可以用来抵消正阻抗的影响，例如抵消电压源中的内阻或是使电流源的内阻变成无限大。此技术已用在电路线的中继器及类似Howland电流源（Howland current source）、Deboo 积分器（Deboo integrator）及负载抵消电路等。