Имитатор незаземленной индуктивности Советский патент 1993 года по МПК H03H11/48 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для имитации ин- дуктивности в активных фильтрах и корректорах. .

Цель изобретения - расширение диапазона имитируемых значений.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема имитатора незаземленной индуктивности.

Имитатор незаземленной индуктивно-, сти содержит два звена, каждое из которых выполнено на операционном усилителе 1(2), втором, третьем резисторах 3,4,5 (на чертеже обозначены их проводимости Y, Ya, Ys) - одного звена и 6, 7, 8 (NYi, NYa, NYa) - другого звена, где N - коэффициент подобия звеньев, при - звенья эквиваленты друг другу), на первом, втором конденсаторах 9, 10 (Ci,C2) одного звена и 11,12{NCi, NC2) - другого звена, а также четвертый и пятый резисторы 13, 14 (Y4 и YG) и третий конденсатор 15 (Сз), при этом входные клеммы обозначены индексом 1-0 и V-0.

Имитатор незаземленной индуктивности работает следующим образом.

Известно, что схема прототипа обеспечивает следующую плавающую проводимость

«

И

г ВХП

Ys(Vi + Vz) . Y3 (CiY5 - C2Y2) Y2-1-2Y5Ci(Y2+2Y5) + Y3(YiY5 - Y2YQ 1 p Ci (Y2 + 2 Y5) э p Un

(D

Рассмотрим YBX предлагаемого имитатора и покажем его эквивалентность элементарному четырехполюснику, состоящему из одного элеме а с проводимостью JBX, включенного между клеммами 1 и Г. Матрица Y-параметров для такого четырехполюсника имеет вид

М №х Jex|

IVJ -JBX JBX J

Рассмотрев предлагаемый имитатор относительно вертикальной оси симметрии (середина элементов Сз, У л, YS), получаем, что при условии холостого хода по вертикальной оси входные проводимости относи 4

ю

00

00

8

i

тельно клемм 1-0 и 1-0 равны нулю, а при: условии короткого замыкания по вертикальной оси (середины элементов Сз, Y4, YB соединены с общей шиной) эти входные проводимости соответственно равны:

YBXI

-о fC2Y5(Yi + У2 + Уз) - У2УзСз , ГC2(Y2+2Y5) f Y3(Cii + C2 -h 2Сз) (YiYs - Y2Y4) -i . p CiC2 (Y2 + 2 Y5) J

v-b-™ s & gЈgЈF®

C2(Y2 + 2 Y5)

Y3(Ci C2 + 2Сз) (YiY5 - Y2Y4) pCiC2(Y2+2Y5)

При выполнении равенства элементов схемы () получаем YBxi-o YBxi-o Ya. При соединении двух эквивалентных звеньев согласно чертежу получаем незаземленную проводимость YBX 1/2 Уэ, т.е.

Y,

вх;

C2Y5(Yi+Y2-l-YS)-Y2Y3C3 . C2(Y2+2Y5)

Y3(Ci + С2 + 2С3) (YiY5 - Y2Y4) P CiC2 (Y2 + 2 Y5)

. - (2)

Проводя сравнительный анализ выражений (1) и (2), следует заметить, что во-первых, предлагаемое устройство так же, как и прототип обеспечивает возможность компенсации потерь в схеме при выполнении условия

C2(Yi + Y2 + Y3)Y5 :Y2Y3C3,

во-вторых, обеспечивает аналогично схеме прототипа возможность независимой регули ровки U, причем последняя может принимать как. положительные, так и отрицательные значения; в-третьих, Ц отличается от Цп на величину множителя k, где

k -

C2

Ci Ч-С2 +2Сз

таким образом, что эквивалентная емкость, определяющая значение имитируемой индуктивности э предлагаемой схемы равна

dC2

С9

Ci +C2 +2 Сз

5

0

5

где ц J iX2±lM ГДеи Уз (YiY5 - Y2Y5)

Отсюда можно сделать вывод, что при про- чих равных условиях Сз позволяет получить величину на порядок меньше Ci схемы прототипа.

Например, пусть Ci - наименьшее из возможных значений данного конденсатора, тогда при Ci KSC2 С и при достаточно большой Сз Ci + С2 можно получить значение Сэ « Ci прототипа,, а, следовательно, иЦ«пп.

Таким образом, изобретение при сохра- нении-всех достоинств схемы прототипа позволяет существенно расширить диапазон значений имитируемой незаземленной индуктивности, что, в свою очередь, позволяет расширить и .область радиотехнических применений данного высокодобротного имитатора.

Формула изобретения Имитатор незаземленной индуктивности, содержащий два звена, каждое из которых содержит операционный усилитель (ОУ), к входам которого подключены первые выводы соответственно первого и второго резисторов, вторые выводы которых объединены с первым, выводом третьего резистора, второй вывод которого подключен к выходу ОУ, первый вывод первого конденсатора подключен к инвертирующему-входу ОУ, при этом инвертирующие входы ОУ первого и второго звеньев соединены через четвертый резистор, а неинвертирующие входы - через пятый резистор, .отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона имитируемых значений в каждое звено введены второй конденсатор, первый вывод которого подключен к выходу ОУ, а второй вывод соединен с вторым выводом первого конденсатора, и третий конденсатор, включенный между вторыми выводами вторых конденсаторов каждого звена.

Использование: в радиотехнике для имитации индуктивности в активных фильтрах и корректорах. Сущность изобретения: повышение точности имитации достигается за счет расширения диапазона значений имитируемой незаземленной индуктивности благодаря включению встречно друг другу двух эквивалентных схем, каждая из которых содержит три резистора, два конденсатора и один ОУ. Эквивалентные схемы соединены между собой посредством двух резисторов и одного конденсатора. 1 ил.