Имитатор реактивности Советский патент 1981 года по МПК H03H11/48 

(54) ИМИТАТОР РЕАКТИВНОСТИ

НИИ: напряжения U , питакхцего устройство, и выходного -йапряжения Ug операционного усилителя 1. На выходе усилителя 4 формируется удвоенное входное напряжение, равное сумме напряжений ( й).

В этом случае к образцовомурезистору 7, включенному в цепи внешней обратной связи устройства, приложена разность входного напряжения устройства и выходного напряжения сипктеля 4. Поскольку выходное напряжение усилителя 4 в свою очередь состоит из суммы входного напряжения устройства и выходного напряжения операционного усилителя 1, то результирующее напряжение, приложенное к образцовому резистору 7, равно выходному напряжению операционного усилителя 1, и ток через этот образцовый резистор, равный входному току устройства, чисто реактивный.

Входной ток устройства определяется суммой трех токов

(1)

I I2+ 13

и

где I.

ток через образцовый элемент 2 на входе усилителя 4;

Jkrib

2 ток в цепи внешней обR7ратной связи через образцовый резистор 7; R7 - сопротивление образЛ ц. у цового резистора 7; I - . IpQ - ток через резистор 9;

и - напряжение питания

устройства; is - напряжение на выходе

операционного усилителя 1 ; Zj, ij импедансы образцовых

элементов 2 к 3; Ua U j-vUg- напряжение на выходе

усилителя 4.

Значения сопротивлений образцовых элементов 2 и 3. выбираются существенно большими сопротивления образцового резистора 7, что позволяет пренебречь влиянием токов I| и 10. В таком случае входным током устройства является ток, который с учетом.приведенных зависимостей раее.н

т - Цч-и--иа - п

2э

.(2) .

ZjR7

При построении имитатора емкости на входе операционного усилителя 1 включается конденсатор ( 2. а в цепи обратной связи резистор (Z% R3). В этом случае выражение (2) для тока Ij преобразуется к вид

R3

1 U4JuC. ,

а значение входной проводимости имитатора

1э - ,

т.е. на входных зажимах имитатора обеспечивается емкость

(3).

Если нужно повысить точность компенсации влияния токов i и ij, на

входной ток устройства цепи с операционным усилителем 1 и резистором 9 подключаются к питающему напряжению через повторители напряжения. 5 При этом токи i,, и 1 не протекают через входные зажимы устройства и. не влияют на формирование входной проводимости имитатора.

,Для ими татора индуктивности 22 R2, Z -jj;jc входная индуктивность

1-3 R2-R8-C3 ,(4)

- Следовательно в предлагаемом устройстве необходимо применять только один мощный выходной каскад в усилителе 4-удвоителе напряжения вместо двух мощных каскадов, применяемых на выходе операционного усилителя 1, и на выходе усилителя 4удвоителя напряжения в известном устройстве, что упрощает конструкцию имитатора реактивности и делает его работу более устойчивой.

Формула изобретения

Имитатор реактивности, содержащий операционный усилитель, два образцовых элемента, первый из которых включен в цепь обратной связи опера0 ционного усилителя, а второй одним выводом соединен с его входом, усилитель напряжения, первый вход которого через делитель напряжения соединен с его выходом и образцовый реf зистор, включенный между входом имитатора реактивности и выходом усилителя на пряженйя, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости работы, введены два дополнительных резистора, одни выводы которых соединены с вторым входом усилителя напряжения, а другие подключены к выходу операционного усилителя и входу имитатора реактивности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Марше Ж, Операционные усилители и их применение. Л., Энер0 гия, 1974, с. 142 (прототип).