Индуктивный двухполюсник Советский патент 1981 года по МПК H03H11/48 

(54) ИНДУКТИВНЫЙ ДВУХПОЛЮСНИК

1

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для моделирования нестационарных -и нелинейных индуктивностей.

Известен индуктивный двухполюсник содержащий катушку индуктивности, один из выводов которой является первым полюсом двухполюсника, управляемый элемент, выполненный на регулируемом дифференциальном усилителе, инвертирующий вход которого подключен к первому полюсу двухполюсника, а неинвертирующий вход - к другому выводу катушки индуктивности, дифференциальный усилитель, инвертирующим входом подключенный к выходу управляемого, элемента, а также сумматор 1.1 .

Однако данное устройство имеет недостаточный динамический диапазон имитируемой индуктивности.

Цель изобретения - расширение динамического диапазона имитируемой индуктивности при одновременном упрощении устройства.

дпя этого в индуктивном двухполюснике, содержащем катушку индуктивности, один из выводов которой является первым полюсом двухполюсника, управляемый элемент, выполненный на регулируемом дифференциальном усилителе, инвертирующий вход которого подключен к первому полю су двухполюсника, а неинвертирующий вход - к другому выводу катушки индуктивности, дифференциальный усилитель , инвертирующим входом подключенный к выходу управляемого элемента, а также сумматор, выход дифференциального усилителя подключен к инвертирующему входу сумматора, неинвертирукадий вход которого явлйется вторым полюсом двухполюсника, а выход сумматора подключен к неин5 вертирующему входу дифференциального усилителя.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Индуктивный двухполюсник содержит катушку 1 индуктивности, управляемый элемент 2, дифференциальный усилитель 3, сумматор 4, первый полюс 5 двухполюсника, второй полюс б двухполюсника.

Устройство работает следующим образом.

Примем потенциал полюса 5 в качестве нулевого. Сигнал U, равный падению напряжения на катушке 1 поступает на первый вход сумматора 4 и на неинвертирующий вход управляемого э темента 2. в управляемом эле менте 2 указанный сигнал увеличива.ется в А раз.(л - коэффициент передачи управляемого элемента 2), и результат - сигнал U;j AU-f - поступает на инвертирующий вход дифферен циального усилителя 3, На неинверти рующий вход дифференциального усили теля 3 поступает сигнал УЗ с выхода сумматора 4, равный сумгле сигнал на его входах. ,(1) где U-, - сигнал со второго полюса 6 Навыходе дифференциального усил теля 3 образуется сигнал Uj, равный разности сигналов на его неинвертирующем и инвертирующем входах U5- Учитывая, что выход дифференциального усилителя 3 соединен со зто рым выводом катушки 1, т.е. сигналы и д. и и одинаковы, получим U U3-U2 , С учетом (1), получим , или на катушке 1 и .А.

Таким образом, напряжение на катушке 1 оказывается в А раз меньше напряжения между полюсами 5 и 6, так как потенциал полюса 5 принят в качестве нулевого. При этом ток через катушку 1 в А раз меньше тока через нее, который был бы в случае включения катушки 1 между полюсами 5 и б двухполюсника. Следовательно, действующее значение, индуктивного сопротивления и .индуктивности между полюсами 5 и б оказывается увеличенным в А раз по сравнению с индуктивностью катушки 1. При переменном коэффициенте передачи управляемого элемента 2 имитируется переменная (управляемая) индуктивность. Ток, протекающий че.р.ез катушку 1, определяется потенциалами обоих полюсов 5 и б, следовательно, входное сопротивление двухполюсника является незаземленным. Динамический диапазо Dt, имитируемой индуктивности как в предлагаемом двухполюснике, так и в известном определяется отношением максимальной имитируемой индуктивности к минимальной. В прототипе имитируемая индуктивность L p„ cзяТогДс А mm г:

Динамический диапазон имитируемой индуктивности в известном и в предлагаемом устройстве составляет

lO 1

А L ПРОТ. 5 10 ,

АиПРЕАЛ. АА. 100.

Таким образом, в предлагаемом двухполюснике динамический диапазон имитируемой индуктивности почти на порядок шире, чем в известном. Реализация его не вызывает трудностей. В качестве составных частей (катушки 1 индуктивности, дифференциального усилителя 3, управляемого элемента 2 и.сумматора 4) могут быт использованы те же элементы, что и в известном. При .этом предлагаемый индуктивный двухполюсник, в отличие от прототипа, содержит всего лишь одну катушку индуктивности, поэтому он проще в изготовлении и настройке зана с индуктивностью L катушки соотношениемLnpoT L(A+l) В предлагаемом же двухполюснике имитируемая индуктивность L связана с индуктивностью катушки 1 соотношением-прщ L А В обоих двухполюсниках динамический диапазон имитируемой индуктивности определяется максимальным коэффициентом передачи А таи. управляемого элемента 2 и динамическим диапазоном Ддего изменения, в известном двухполюснике динамический диапазон имитируемой индуктивности определяется Ь(А wax il ) Amqx-i-l А L прот. blAj nM-i-l) А,Уп1п-(--( йгц1м- К - минимальный коэффициент передачи управляемого элемента 2. В предлагаемом же двухполюснике динамический диапазон имитируемой индуктивности определится L, . А t-nccf. AuпPEA L А nii м Примем для определенности максимальный коэффициент передачи управляемого элемента 2 равным 10, а динаглический диапазон его изменения равным 100.

Формула изобретения

Индуктивный двухполюсник, содержащий катушку индуктивности, один из выводов которой является первым полюсом двухполюсника, управляемый элемент, выполненный на регулируемом дифференциальном усилителе, инвертирующий вход которого подключен к первому полюсу двухполюсника, а неинвертирующий вход - к другому выводу катушки индуктивности, дифференциальный усилитель, инвертирующим входом подключенный к выходу управляемого элемента, а также сумматор, отличающийся тем

что, с целью расширения динамического диапазона имитируемой индуктивности при одновременном упрощении устройства, выход дифференцигшьного усилителя подключен к инвертирующему входу сумматора, неинвертирующий вход которого является вторым полюсом двухполюсника, а выход сум матора подключен к неинвертнрующему входу дифференциального усилителя.

o

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

. 1. Авторское свидетельство сбсР № 633138, кл. Н 03 Н 11/00, 1976 (прототип).