Магнитоэлектронный индуктивный элемент Советский патент 1986 года по МПК H01F21/02 H01F17/04 

HujopoTCHHC относится к элект)онике и ралноэ.юктронике и может быть использовано при получении больших регулируемых в широких пределах высокодобротных иидук- тивпостсй,

Цел1. изобретения иовьинение добротности инл1уктивности и расширение диана- :и:-на перекрытия ио частоте.

На чертеже показана нримциниальная схе м а м а гн ито лл ек 1 poiniой и 11дукти виости.

(.хема е()стс;ит из кату1нки индуктивное- ти 1, на кото|)ой намотана вторая обмотка 2. ||е)иый и второй операционные уеи- лнтсли 3 я 4, дифференниальпый усилитель 5, входлые зажимы устройства б и 7, ре- 3HCTopiji 8 5, обеенечиваюнше заданные режим ;- работы усилителей, причем резисторы Н 1 1 одинаковые но номи1 алу, а и зпеторы 13 и 15- управляемые и обесие- Гнваю уиравляемоеть коэффициентами усиления уеи;1ите:1ей 3 и 4. На вход уеили- теля 3 подключена обмотка 2, выход уеи- лпте.чя 3 связан с 1 ходом усилите.чя 4, выход пое.чеднего евя:-;ан с инверт1фуюни-1м 15ходом ди-;}((;)ере11 1иального усилителя 5, пе- инвертируюн1ий ))ход которого подключен к 1 ыводу катун кя 1, являющегося входным зажим(ш 6, ;1ру|-ой входной зажим 7 нод- к, к выходу диф(};еренциального усили- | сля 5.

Ует ойство )аботает с, имуюп1им образом.

Г.ели инвертирук)пи1Й вход диф(})ерепци- альпого уеи, 1ителя нодключит1 к «зем.:1е, т.е. при наличии ну.чевого еигнала на де е1 лителя 4, то между В1)1водами 6 и 7 иадение- па11)яжечия будет )авпо нулю, так как нотенниа. в)1вода 7 Bceivia будет ра- iien ноте1П|иа.;1 1)Н1Ода 6. При нодаче нап|)яжепия на ипвертируюн1ий вход и енгна.ла между вьпиздами. 6 и 7 паде1-1ие 11а1)и кения сигнала между этими вьии)дами равно напряжению, ноданпому на инверти- р чоп1ий вход Д1к} 1ферепциального усилителя 5. 1)ичем, ее.1и бы уеи,;1ите. 1ь 5 отеутетво- ва;|, т.е. его выход был бы закорочен на «землю, значение ипдуктив 1ости между вьь водами 6 и 7 было равно индуктив- ноети L кату1пки 1, а добротность . -;je rR; - активное еонротивлен.ие KaTyHj- кп и сонротивлепие потерь сердечника каТ) П1КИ 1 .

Входной сигнал, гюступаюнхий на выводы () и 7, уравновегпивается г-адепием пап)яжения па кату1пке I и входным напряжением усилителя 5 (вьгходное еопротив.ле- ние уеилите. 5 нренебрежи.мо ма;10, но- екольку усилите, охвачен глубокой отрицательной обратной связью). При препебреже- (11и индуктивпоетью рассеяния обмоток в о{ мотке 2 аводитея ЭДС, нро 1Ор 1иона.ть- ая падению на 1ряжения Ut на индуктив- 1ом еопротивлении катушки 1. Эта ЭДС, равная L: в случае равенства количеств витков, подается на вход усилителя 3 и да

S

5

0

.лее ja усилитель 4, в которых усиливается в К раз, К - коэффициент уеи- .ления каждого усилителя. Выходное напряжение {: 1лителя 4 подается на инвертирую- вход дифференциального усилителя При ри.лож:е -;и ia выводы 6 и 7 напря ке 1ия между ними равно на- ряжеп 1 о па и вертируюидем входе, т.е. Iv U/, L.i; -- на 1ряжение, падающее на И - дуКТИ 5 ОСТИ 1.

образом, вход1 ое напряжение пол- остью урай 10веш 1Бается папряжение.м, рав- на 1ряж:е ию на и шертируюнде.м входе ,ли 5. Это ве,звапо тем, что напря- выходе уеилителя 5 равно разности его еи вертиру О иего н инвертирующего вхо;..1ого напряжения, т.е. напряжение между выводом 7 и обшей равно i: 7 Uf--LL, 1 ричем и+ U; ,, где L -, LJ-1- апряжение на инвертирующем и не- iлверт -гру О 1ем входах дифференциального ..1ителн 5. Папряжепие между выводо.м 6 и равно Uz, напряжение между выв1)да. 6-7 равно lJ6U7 U;. L-i fU .-ripn этом к катушке лдуктив остн а1 ряжение 1 рикладывается в К раз. . напряжения, какое 6:iU o бы в случае отсутствия усилителей. В с этим введение дополнительных .лителей 4 и 5 уменьщает ток через ка- 1 ндук 1Л1вноет 1 в раз и при- имает такое З1 ачепие, какое бь у ка- л хлпк с индуктивностью в К раз больше L бо.з акгизного сопротивления. Добротность акой и 11 ктивпос7и становится равной О

WLK RC.

Таким образом, в редлагаемой магнито- электро 1ой нндуктизности значение индук- велчиваетея в раз, а добротность к Ьг( ) раз, что озволяет при ее в ко.лебательном контуре но«- лучить зависимость резонансной частот, . от коэффициента усиления К и она будет онределятьея зависимостью о„ , -де OJ,, - еобственная резонане- ая частота LC контура без усилителей. При регул - рова ии К от К„„„ до Кт,.л- в пред- . устройстве диапазон 1ерекрытия ио частоте будет .

UJmaf

К rrun

Формула изобретения

Ма чп1тоэ,лектрокный индуктивный элемент, содерж;аший две маг 1тосвязанные обмотки и первый 0 1ерацио -:ный усилитель с де,лите.че.м 1 а 1ряжения на резисторах, причем оди первой обмотки подсоеди- 1ен непосредствепно к 1 ервому входному за- , один вывод второй обмотки нодсое- дипе к неинвертиру.ющему входу операционного уеилителя, а второй вывод второй обмотки нодсоединен к заземленной , отличающийся тем, что, е целью 1 овы нения

добротности и расширения диапазона перекрытия по частоте, он снабжен дополнительно вторым операционным усилителем с делителем напряжения на резисторах и дифференциальным усилителем с делителями напряжения на резисторах, неинвертирующий вход второго операционного усилителя соединен с выходом первого операционного усилителя, выход второго усилителя соединен через делитель напряжения на резисторах с инвертирующим входом дифференциального усилителя, неинвертирующий вход которо

го через делитеть напряжения на резисторах подсоединен к первому входному зажиму, выход дифференциального усилителя подсоединен к второму входному зажиму, инвертирующие входы обоих операционных усилителей подсоединены к делителям напряжения на резисторах, верхние концы которых подсоединены к выходам операционн 51х усилителей, нижние концы соединены с заземленной шиной, причем к нижним резисторам делителей напряжения подается сигнал управления.

Изобретение относится к э пектронике и может быть использовано при получении больших регулируемых в широких нределах высокодобротных индуктивностей. Цель изобретения состоит в повышении добротности индуктивности и расширении диапазона перекрытия по частоте. Устройство содержит катушку индуктивности I, на которой намотана вторая обмотка 2, операционные усилители 3 и 4, дифференциальный усилитель (ДУ) 5, входные зажимы 6 и 7, резисторы 8-15, . обеспечивающие заданные режимы работы усилителей. На вход усилите.,1Я 3 подключена обмотка 2, выход усилитепя 3 связан с входом усилителя 4, выход последнего связан с инвертирующим входом ДУ 5, неинвертирующий вход которого подключен к выводу катушки I, являющемуся входным зажимом 6, другой входной зажим 7 подключен к выходу ДУ 5. Благодаря тому, что в устройство введены дополните тьн о усилители 4 и ДУ 5, значение индуктивности устройства увеличивается в К раз, а добротности в К(1+-), что позволяет при ее применении в колебательном контуре получить линейную зависимость резонансной частоты контура от коэффициента усиления К. 1 ил. с S (Л го to 00 со 00