负电容晶体管(Negative Capacitance Field-Effect Transistor, NC-FET)是一种新型的晶体管,具有负电容特性,可以在中低电压下实现高速、低功耗的开关操作,是一种重要的电子器件。 二、什么是负电容? 传统的电容通过储存电荷来储存能量,其电荷量与电压是正相关的。而负电容则是指电荷量与电压成反比例关系...
现有的负电容和负电感元件是通过多阶晶体管的有源电路实现的,但同时也存在一些问题,比如:引入了晶体管的直流功耗;限制了射频集成电路的高频性能;在有源电路中,晶体管的偏置电路还会增加电路设计的复杂度。这为射频电路系统的进一步集成带来了挑战。 针对上述问题,清华...
负电容电路是一种特殊的电路,它的电容值是负数。这种电路的存在是由于电容器的极板之间的电场可以被反向极化,从而产生负电容。负电容电路在电子学中有着广泛的应用,例如在滤波器、振荡器、放大器等电路中都可以看到它的身影。 负电容电路的实现方法有很多种,其中最常见的是使用运算放大器。运算放大器是一种高增益、...
PN结属于半导体器件中的一种,它具有正向导通和反向截止两种特性。在PN结的反向偏置下,会形成一个电场,这个电场可以作为PN结的电容效应。当反向电压增大时,电容值会缩小,这种现象被称为“负电容效应”。 1.PN结的电容效应 PN结在反向偏置下会出现电容效应,其原理与金属电容相似,由于PN结两侧空间电荷区不断扩展、电场强...
负电容是指电容的值为负数。在正常情况下，电容器存储的电荷量与所加的电压成正比，即Q = CV，其中Q表示电荷量，C表示电容量，V表示电压。但是，在某些特殊情况下，由于材料的性质或电路的结构，电容的值可能会变为负数。2.负电容的实现 实现负电容的方法有很多种，其中一种方法是通过使用特殊的材料或结构来...
一、电容的基本原理 电容器（简称电容）是一种能够储存电荷的器件。它由两个相互绝缘的导电板组成，中间夹有绝缘材料（介质）。当电容器两端加上电压时，正电荷在一个导电板上聚集，而相应的负电荷则在另一导电板上聚集，形成电场。这个电场可以储存能量，直到电容器放电为止。电容的单位是法拉（F），通常用微法（...
有史以来第一次,一个国际研究小组对负电容的微观状态进行了成像。这一新颖的结果为研究人员提供了对负电容物理学基本的原子论洞察,这可能对节能电子产品产生深远的影响。由加州大学伯克利分校科学家领导的研究小组在2019年1月14日出版的《自然》上发表了一篇论文,描述了他们的研究结果。电容器是能储存电荷的简单装置,...
负电容是指当电压增加时,电容值会减小。在NC-FET中,当栅极电压增加时,由于负电容特性,栅极电荷会减小,从而使得源漏电流增加。这种负电容特性可以抵消传统FET中的正电容特性,从而实现更高的开关速度和更低的功耗。 NC-FET的工作原理是基于铁电材料的负电容效应。铁电材料具有一种特殊的结构,可以在外加电场的作用下...
一般来说,电容是一个正值,它通常用来描述电容器的电容大小。然而,在某些情况下,电容也可以表现为负值。那么,电容如何解释为负值呢? 首先,我们需要明确一个概念:复数电容(或称为负电容)。它的引入是为了扩展电学理论,特别是对于需要处理高频电路的情况,因为在这种情况下,传统的实数电容无法很好地描述电容器的行为。
四、结论 虽然电容和电感都是电路中常见的元件,但是它们的本质完全不同。电容存储的是电荷;电感存储的是电能。负电容虽然产生了等效电容是负值的情况,但是它并不等同于电感。在实际应用中,电容的使用场景非常广泛,例如隔直音频耦合、直流滤波、信号耦合、隔直流耦合等。