Устройство для моделирования отрицательной проводимости Советский патент 1983 года по МПК G06G7/48 

(54; УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ

ПРОВОДИМОСТИ

1

Изобретение относится к эла лентам аналоговой вычислительной техники и предназначено для использования в специализированных АВМ, требующих по условиям моделирования применения резисторов с отрицательной проводимостью (квазиотрицательвых резисторов).

Известно устройство для моделирования проводимости, содержащее инвертор напряжения . выход которого подключен к вхо- )0 ду инвертирукмцего усилителя, мощности, выход которого в свою очередь подключен к одной из клемм устройства, другая клемма устройства соединена с входом инвертора напряжения. В цепь обратной jj свяри инвертирующего усилителя мощности включено сопротивление (проводимость), в личина которого определяет моделируемую проводимость (сопротивление).

В этом случае моделируемая щюводи- 20 мость (сопротивление) представляется электрической цепью из операнионных усилителей таким образом, что сохраняется соответствие между физической сущностью исходного элемента и устройст- . вом для моделирования этого элемента 13.

К числу существенных недостатков, ограничивающих иофокое применение таких ус ройств, следует отнести воспроизведение только положительной проводимости и наличие дополнительных резисторов, что усложняет устройство.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст ройство для моделирования отрицательной проводимости, содержащее резистивный элемент, один вывод которого подключен к первой клемме устройства и первому входу балансного усилителя, а второй вывод резистивного эло гента подключен к первому выходу усилителя мощности к первому входу делителя напряжения, средняя точка делителя подключена к второму .входу балансного усилителя, а второй вход делителя подключен к второй входной клемме устройства и второму выходу усилителя мощности, а выходы балансного усилителя соединены с входами 31 . оптоэлектронного преобразователя, выходы которого подключены к выходам усили теля мощносш. Последовательное включена балансного усилителя, оптоэлектронного преобразователя и усилителя мощности позволяет создать схему автокомпенсации с гальванической развязкой по напряжению С 2 i Однако известное устройство содержи брльшое число элементов. Цель изобретения упрощение устройс ,, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для моделирования отрицательной проводимости, содержащее неинвертирующий усилитель, вход которого является первым вьгаодом устройства и через масштабный -резистор подключен к выходу наинвертирующего усилителя, введен инвертор, вход которого подключе к выходу неинвертирующего усилителя, а выход является вторым выводом устройства. На фиг, 1 приведена функциональная схема устройства для моделирования отрицательной проводимости; на фиг. 2 эквивалентная схема устройства. Устройство для моделирования отрииа тельной проводимости (фиг. I) содержит выводы I и 2, подключенный к выводу 1 масштабный резистор 3 и неинвертирующий усилитель 4, выход которого соединен с другим выводом резистора 3 и входом инвертора 5, а выход инвертора 5 соединен с выводом 2 устройства. Для рассмотрения работы устройства представим эквивалентную схему. Неинвертирующий усилитель 4 и инвертор 5 могут быть представлены в виде источников EXJ и Н2 напряжения (фиг. 2). напрялсение; представлено в вид источника напряжения Ugy . При всех расчетах следует принять, что внутренние сопротивления всех источншсов напря жения .Ч , Е и Ugj равны нулю, так как нижняя граница диапазона работы резистора с отрицательной проводимость Ю кОм, т. е. по крайней мере в 5ОО раз больше внутренних сопротивлений источников напряжения. Обозначения фиг. I сохранены на фиг. 2, а потенпиал вывода I обозначен через Е . Сопроm nemie резистора 3 равно R . Устройство работает следующим образом. Пусть на выводы 1 и 2 подано напря жение UBX О, тогда для источников 214 Е и Е напряжения справедливы равенсг ,1се I ва:g г|--|Е.|1 где 1 - коэффициент усвгления мощности. Напряжение на выводе I можно получить,используя второй закон Кирхгофа .U) Величину тока Г найдем, испога эуя зшсон Ома Е Э - Тогда из равенств (I), (2) и (3) 1с+1 При 1 со величина 6 образом, разность потенциалов Е - Е2 .равна 2(J0p( , т. е. резистор R стал отрицательным по отношению к стороннему источнику Ug. Установка выходных напряжений усилителя 4 и инвертора 5 удовлетворяет соотношениями (1) и определяется быстродействием используемых усилителей, что определяет по существу быстродействие предлагаемого устройства. Величина коэффиу; гента k усилителя 4 определяет точность настройки величины отрицательной яроводимосга Формула изобретения Устройство для моделирования отрицательной проводимое™, содержащее неинвертирукяций усилитель, вход которого является первым выводом устройства и через масштабный резистор подключен к выходу неинвертирующего усилителя, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введен инвертор, вход которого подключен к выходу неинвертирующего усилителя, а выход инвертора является вторым выводом устройства Источники информапхн, принятые во внимание при экспертяае I. Тётельбаум И. М. и Шнейдер Ю. Р. 4ОО схем для АВМ. М., Энергия, 978, с. 158, табл. 6-7, с. 2. 2. Авторское свидетельство СССР NO 449351, кл. С5, 06 Q 7/62, 1973 I прототип).

фиг.I