Катушка с регулируемой индуктивностью Советский патент 1984 года по МПК H01F21/02 

Изобретение относится к радиотех нике и может быть использовано при реализации фильтров, корректоров, избирательных усилителей и параметрических цепей. Известна катушка индуктивности, в которой для увеличения индуктивности и добротности увеличивают чис ло витков катушки и вводят высококачественные ферромагнитные сердечн ки 1. Недостатками известной катушки являются большие габариты и масса, низкая добротность, узкий диапазон изменения индуктивности.. Наиболее близкой к изобретению является катушка с регулируемой индуктивностью, содержащая две индуктивно связанные между собой секции и электронный усилитель с регулируе мым коэффициентом усиления, причем последовательно с первой секцией катушки включен выход усилителя, а вторая секция подключена к входу усилителя 2. Однако и известная катушка имеет недостатки. Наличие потоков рассеяния и зависимость входного сопротцв ления усилителя от частоты входного сигнала приводит к тому, что напряж ние на входных зажимах усилителя существенно зависит от частоты при неизменной амплитуде напряжения на зажимах первой секции катушки. Э в свою очередь, обусловливает зависимость эквивалентной индуктивности от частоты, что существенно огранич вает применение такой катушки в избирательных цепях Необходимость выполнения второй секции у катушки приводит к увеличению габаритов такой катуижи. Цель изобретения - расширение частотного диапазона катушки и упро щение конструкции обмоткио Указанная цель достигается тем, что катушка с регулируемой индуктив ностью, содержащая обмотку и усилитель напряжения с регулируемым коэф фициентом усиления, выходные зажимы которого соединены последовательно с обмоткой, снабжена преобразовате лем тока в напряжение и дифференцирующим блоком, причем обмотка катушки соединена последовательно с входными зажимами преобразователя тока в напряжение и выходными зажимами усилителя напряжения, а дифференцирующий блок включен между выходными зажимами преобразователя тока в напр/1жение и входными зажимами усилителя напряжения. На чертеже приведена функц;нон 1льная схема катушки с регулируемой индуктивностью. Схема содержит катушку 1 и:мдуктивности с произвольной величиной индуктивности, преобразователь 2 тока в напряжение (ПТН ), дифференцирукщий блок 3 и усилитель 4 с регулируемым коэффициентом усиления 4. При подключении источника шгнала между входными зажимами ПТН 2 и выход ными зажимами усилителя 4 напряжения, т.е. к зажимам предпагаемой катушки с регулируемой индуктивностью,, в цепи протекает ток i. Упомянутый ток t. с помощью {ТГН2 с сопротивление М преобразования R преобразуется в пропорциональное ему напряжение , На выходных зажимах дифференцирующего блока 3 возникает напряжение с/иг п ct4 5Г Ж а на выходных зажимах усилителя 4 напряжения с регулируемым коэффициентом усиления k получаем 4 Таким образом, на выходе усилителя 4, зажимы которого включены последовательно с обмоткой катушки ), получаем напряжение, пропорциональное производной от тока i, протекающего через входные зажимы ПТН2, обмотку катушки 1 и выходные зажимы усилителя 4. Такую же сзязь между током и напряжением обеспечивает идеальная индуктивность di dt Следовательно, добавление напряжения и/J, к напряжению на обмотке катушки 1 эквивалентно включению последовательно с обмоткой катушки 1 идеальной кату1 ки с индуктивностью . Изменяя .величину коэффициента усиления k (например, путем изменеш я глубины отрицательной обратной свя:зи с помощью аттенюатора или аналогсвого перемножителя), можно плавно изменять величину индуктивности L, а следовательно, и эквивалентную индуктивность всей схемы. Э i где L - индуктивность катушки 1 Совокупность функциональных узло 2 и 3 на чертеже может рассматривать ся как четырехполюсный имитатор инду тивности, магнитосвязанной с катушкой 1. Следует отметить, что так как коэффициент усиления может принимать любые значения, в том числе и отрицательные, то величина эквивалентной индуктивности может также принимать любые значения и ограничивается Л1пиь динамическим диапазоном применяемого усилителя 4 напряжения. На частотные свойства предлагаемой катушки не оказывают влияния ПОТО1СИ рассеяния (которые присущи магнитосвязанным катушкам) и определяются они лишь линейностью частотных характеристик, применяемых ПТН2, дифференцирующего блока 3 и усилител 4 напряжения. Современная элементная база позволяет реализовать перечисленные узлы с линейными частот ными характеристиками в диапазоне частот до десятков мегагерц, что в сотни раз превьш1ает верхнюю границу частотного диапазона известной- схемы Добротность катушки определяется лишь потерями в обмотке катушки I и оказывается несколько выше, чем в известной схеме, так как отсутствуют потери, .вносимые второй обмоткой катушки. Таким образом, применение ТТГН и дифференцирующего блока и соответствующее их включение позволило исключить из катушки вторую обмотку, расшир1 ть частотньш диапазон, упростить катушку и улучшить ее массогабаритные показатели.

КАТУШКА С РЕГУЛИРУЕМОЙ ИНДУКТИВНОСТЬЮ, содержащая обмотку и усилитель напряжения с регулируемым коэффициентом усиления, выходные зажимы которого соединены последоваг тельно с обмоткой, отличающаяся тем, что, с целью расширения ее частотного диапазона и упрощения конструкции обмотки, она снабжена преобразователем тока в напряжение и дифференцирующим блоком, причем обмотка катушки соединена -посдедовательно с вход1Л1ми зажимами .преобразователя тока в напряжение и выходными зажимами усилителя напряжения, а дифференцирующий блок включен между выходными зажимами преобразо- вателя тока в напряжение и входными зажимами усилителя напряжения.