Extended-Bandwidth Negative Impedance Converters by Nested Networks

Beal, Aubrey N.; Blakely, Jonathan N.; Corron, Ned J.

doi:10.1109/tcsii.2018.2804329

Cited by 12 publications

(6 citation statements)

References 19 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…One way to achieve these range resolutions is to increase the operational bandwidth of the baseband chaotic transmission through the advantage of the closed-form solution which can yield compensation techniques [17] and through microelectronic integration [46,60,69]. Other techniques show promise in overcoming the frequency limitations of negative impedance converters by considering synthesized ladder filter designs [46,60] and negative impedance converter compensation schemes [59]. These considerations and speculative lines of inquiry are illustrated by Figure 15.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…Recently, switching compensation has been developed to mitigate some of these effects [17]. This compensation corrects imperfections in the circuit's finite switching times, though issues can still arise from the analog amplification mechanisms [58,59].…”

Section: Hardware Designmentioning

confidence: 99%

“…The folding mechanism keeps these oscillations stable about the two fixed points and contributes to the system's mixing properties. Details and issues relating the frequency increase of op-amp based NICs used for negative resistances in the −RLC have been addressed [58][59][60].…”

Section: Generating Solvable Chaos At Radio Frequenciesmentioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

Generating and Detecting Solvable Chaos at Radio Frequencies with Consideration to Multi-User Ranging

Beal

Cohen

Syed

2020

Sensors

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

High entropy waveforms exhibit desirable correlation properties in radar and sonar applications when multiple systems are used in close proximity. Unfortunately, the information content of these signals can impose high sampling requirements for digital detection techniques. Solvable chaotic oscillators have been proposed to address such issues due to their simple, matched filters, where hardware has been demonstrated with a bandwidth of 10–20 kHz. To extend applications of these systems, we present theory, design, and experimental verification of solvable chaos at 1 MHz using simple off-the-shelf components. The waveforms produced by this system were propagated over a 2.45 GHz RF link and detected with an RLC-based, purely analog matched filter. Further, we show that properties of this special class of chaotic systems can be exploited to yield RF noise sources that are generally advantageous for multi-user ranging applications when compared to conventional techniques. The result is a simple, low-cost, and potentially low-power RF ranging system that requires very little digital signal processing.

show abstract

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Section: Hardware Designmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Generating and Detecting Solvable Chaos at Radio Frequencies with Consideration to Multi-User Ranging

Beal

Cohen

Syed

2020

Sensors

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Від'ємна ємність може бути реалізована як за рахунок фізичних процесів в напівпровідникових структурах [9], [10], так і схемотехнічно на конверторах від'ємного опору [11]. Наявність від'ємного активного опору ( ) R − , що входить до складу еквівалентної схеми негатронів [7], буде забезпечувати можливість роботи сенсорів в режимі автогенерації коливань, що виключає в даному випадку необхідність використання зовнішнього автогенератора.…”

Section: розробка математичних моделей автогенераторних сенсорів на Runclassified

Self-oscillation Sensors Based on RLC-negatrons

Лазарєв¹,

Voitsekhovska²,

Kotsur³

et al. 2019

VVPI

View full text Add to dashboard Cite

Вінницький національний технічний університет У багатьох сферах сучасної діяльності людини широке застосування знаходять різні сенсори, які стають основними елементами, що визначають технічні та економічні характеристики інформаційних систем та систем керування. Тому дослідження сенсорів та покращення їх технічних параметрів є актуальною задачею. Покращити технічні параметри сенсорів можна, використовуючи досягнення сучасного напрямку електронікинегатроніки. Так, використання RLC-негатронів дає можливість підвищити чутливість та завадозахищеність сенсорів з одночасним спрощенням їх схемотехнічної реалізації. Розроблено математичні моделі автогенераторних сенсорів на RLC-негатронах. Визначено основні параметри RLC-сенсорів, зокрема резонансну частоту, абсолютну та відносну чутливості, а також визначені необхідні умови для збудження автоколивань. Отримані аналітичні вирази показали, що значення абсолютної чутливості залежить від значення резонансної частоти, проте як відносна чутливість є частотонезалежною та безрозмірною величиною. Визначено коефіцієнти, які показують, що включення від'ємної ємності та індуктивності приводить до підвищення чутливості автогенераторних сенсорів. Запропоновані схеми автогенераторних сенсорів дозволяють збільшити відносну чутливість сенсорів та покращити точність вимірювання. Для перевірки адекватності отриманих теоретичних положень проведено схемотехнічне моделювання запропонованих схем частотних автогенераторних сенсорів. Результати досліджень показали, що ці схеми дозволяють збільшити відносну чутливість сенсорів до 10 разів. Запропоновано схеми генераторних датчиків температури на статичному та динамічному негатронах. Перевагами схем є схемотехнічна простота, висока надійність, малі габарити та вага, мале значення споживаної потужності. Проведене комп'ютерне моделювання показало підвищення чутливості сенсорів в діапазоні температур від-40 °С до 50 °С.

show abstract

“…There are various forms to devise NICs; originally based on amplifiers employing BJTs as demonstrated, in 1953, by Linvill [2] and later by using cross-coupled MOSFETs structures as in [4,5,11]. Another possibility is employing operational amplifiers (op-amps) as in [12]. Although, the adoption of the aforementioned NIC architectures has proven to be versatile and effective, yet they mostly suffer from a number of drawbacks that limit their utility to low frequency applications.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Demonstration of Negative Impedance Conversion for Bandwidth Extension in VLC

Kassem

Darwazeh

2020

2020 IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS)

View full text Add to dashboard Cite

This work proposes and demonstrates the utility of a negative impedance converter (NIC) circuit, based on a common collector (CC) amplifier, for the generation of negative capacitance. The design principle of the proposed NIC is introduced, then a negative capacitance equals −200 pF is demonstrated using discrete devices constructed on a printed circuit board (PCB). The designed NIC is applied for the bandwidth extension of LEDs to enhance the achievable data rates in visible light communication (VLC) systems. The paper includes analytical derivations of the obtained negative capacitance as a function of circuit parameters and verifies this by both simulation and experimentally. Measurements show significant bandwidth extension by neutralising the bandwidth-limiting effect of the LED diffusion capacitance through the introduction of a parallel negative capacitance.

show abstract

Extended-Bandwidth Negative Impedance Converters by Nested Networks

Cited by 12 publications

References 19 publications

Generating and Detecting Solvable Chaos at Radio Frequencies with Consideration to Multi-User Ranging

Generating and Detecting Solvable Chaos at Radio Frequencies with Consideration to Multi-User Ranging

Self-oscillation Sensors Based on RLC-negatrons

Demonstration of Negative Impedance Conversion for Bandwidth Extension in VLC

Contact Info

Product

Resources

About