Устройство для реализации отрицательного сопротивления Советский патент 1992 года по МПК G06G7/12 

i Изобретение относится к вычисли- ; тельным электронным машинам и измерительной технике.

Целью изобретения является повышение точности работы устройства.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство для реализации отрицательного сопротивления содержит первый операционный усилитель 1, образцовый резистор 2, первый внешний вывод 3,: делитель напряжения 4, повто- ритель; напряжения на основе второго бперафюнного усилителя 5 и шину 6 нулевого потенциала 6, которая является вторым внешним выводом устройства. ч .-;

Устройство работает следующим образом.

Первый операционный усилитель 1 охвачен обратными связями. При этом, Поскольку повторитель напряжения, выполненный на втором операционном усилителе 5, не изменяет полярности сигнала с первого внешнего вывода 3, то первый операционный усилитель 1 охвачен через делитель 4 положительной обратной связью, а через образцовый резистор 2 и внутренее сопротивление схемы подключения устройства - отрицательной обратной связью. Наличие положительной обратной связи обеспечивает получение отрицательного со- . противления между первым внешним выводом 3 устройства и шиной 6 нулевого потенциала. Устройство работает.устойчиво до режима холостого хода. При перемене мест включения первого и вто&

сд

Јь

ся

рого внешних выводов устройства оно остается работоспособным для реализации отрицательного сопротивления и работает устойчиво до режима короткого замыкания. Наличие в схеме устройства делителя 4 (цифроуправляемого) напряжения и одного образцового резистора 2 позволяет установить с высокой точностью величину отрицательного сопротивления.

Использование в устройстве двух- канального. операционного усилителя позволяет получить на входе устройства сигнал напряжения смещения, равный разности напряжений смещения первого и второго операционных усилителей 1, 5. Поскольку входные каскады первого и второго операционных усилителей 1, 5 выполнены на биполярных транзисто- . pax, напряжения смещения их близки, а разность напряжений смещения будет гораздо меньше напряжения смещения первого или второго операционного усилителя 1, 5.

Для подтверждения сказанного рассмотрим соотношения, описывающие устройство для реализации отрицательного сопротивления, если к его первому внешнему выводу 3 подключен источник напряжения UB)( через резистор Rc. Тогда относительно первого внешнего вывода 3 имеем

-Ј-,

Uex

-R;

. «JIWJL

R (1)

где U - напряжение на первом внешнем выводе 3 относительно шины 6 нулевого потенциала ewx вькодное напряжение первого

операционного усилителя 1. Считая, что напряжения смещения первого и второго операционных усилителей 1, 5 равны нулю, получим,что напряжение на неинвертирующем входе первого отрицательного усилителя 1 определится делителем напряжения 4

И - Vьъ,х

(2)

где Ка- коэффициент деления делителя напряжения 4.

1 Для определения сопротивления RJ между первым внешним выводом 3 и шиной 6 нулевого потенциала определим ток потребления устройства

и&х - и

&

R,

и

и

вх

J6X

- и

R

с

Из выражений (1), (2) имеем

КА

Т - К;

R.

(3)

Учитывая, что целесообразно использовать делитель напряжения 4 матричного типа, получим

1 М 2

К,

1

Т

Z.-2

АД-1

М - разрядность матричного делителя 4 типа R - 2R;

1 - ключ К| подключен к выходу первого операционного усилителя 1,

О - ключ К;подключен к шине 6

нулевого потенциала. Тогда величина сопротивления

где

а;

изменяется от минимального (R; О при i 1, а( 0) до максимального, 30 определяемого выражением

RI

1 л м

iiLi2 :

i - 4-г 11

5

при N 1.1. ..11,

где N - двоичный код, подаваемый на

ключ К ,, К,..., К п. Значит, выбирая в качестве резис- Q тора отрицательной обратной связи образцовый резистор 2, можно автоматически установить с высокой точностью величину отрицательного сопротивления путем изменения двоичного кода N. V

5

Формула изобретения

Устройство дл,я реализации отрицательного сопротивления, содержащее первый операционный усилитель, выход которого через образцовый резистор ; подключен к первому внешнему выводу ; устройства, соединенного вторым внеш-v ним выводом с шиной нулевого потенциала, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в нег.о введены делитдпь напряжения и повторитель напряжения на основе второго операционного усилителя, который

включен между первым внешним выводом устройства и инвертирующим входом первого операционного усилителя, нё- инвертирующий вход которого подключен

через делитель напряжения к его выходу и ко второму внешнему выводу устройства.

Изобретение относится к вычисли-, тельным электронным машинам и измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности работы устройства. Устройство реализации отрицательного сопротивления содержит первый операционный усилитель 1, об- разцовый. резистор 2, первый внешний вывод 3, делитель напряжения 4, повторитель напряжения на основе второго операционного усилителя 5 и шину 6 нулевого потенциала, которая является вторым внешним выводом устройства. Достижение поставленной цели обеспечено введением в устройство делителя напряжения и повторителя напряжения на основе второго операционного усилителя, а также новым связям между составными элементами. 1 ил.