Имитатор реактивности Советский патент 1982 года по МПК H03H11/48 

(5) ИМИТАТОР РЕАКТИВНОСТИ

I

Изобретение относится к электроизмерительной технике и быть применено для построения образцовых мер емкости и индуктивности, приме- няемых, например, для поверки мостовых и компенсационных цепей переменного тока.

Известны имитаторы емкости и индуктивности, построенные на базе операционных усилителей с резистором, включенным между входным и выходным зажимами имитатора, и с компенсацией нежелательной активной составляющей входной проводимости имитатора посредством усилителя-удвоителя напряжения, подключаемого параллельно или последовательно с входом операционного усилителя и

Недостатком устройства с параллельным подключением усилителя-удвоителя является погрешность из-за утечки части рабочего тока через образцовый элемент на входе операционного усилителя. Недостатком-обоих

устройств является также сниженный в два раза динамический диапазон.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является имитатор реактивности, содержащий операционный усилитель с первым резистором на входе и вторым резисто- ром в цепи об)атиой связи по первому входу и с третьеим и четвертым элементами в цепи обратной связи и ; на втором входе, неинвертирующий второй операционный усилитель с шестым и седьмым резисторами в цепи обратной связи и на второ входе и с пятым резистором в цепи обратной связи по первому входу 2.

Недостатком данного устройства является использование при rtocTpoении эквивалентов емкостей диффере.нциатора, который по сравнению с интегратором обладает низкой устойчивостью и повышенным уровнем шумов.

Цель изобретения - повьачение точности формирования реактивности. Поставленная цель достигается тем, что в имитаторе реактивности, содержащем операционный усилитель с первым образцовым элементом на вхо де и вторым образцовым элементом в цепи обратной связи по первому входу и цепью из третьего и четвертого образцовых элементов, средняя точка которой подключена к второму входирму зажиму операционного усилителя, усилитель напряжения с образцовым резистором в цепи обратной связи по первому входу, входной зажим усилителя напряжения является первым зажимом имитатора, вторые за жимы первого и четвертого образцовых элементов соединены в одной точке и подключены к второму входному зажиму усилителя напряжения, второй за жим третьего образцового элемента .подключен к выходному зажину усилителя напряжения, выходной зажим опе рационного усилителя является вторым зажимом имитатора. На чертеже приведена принципиаль ная схема устройства. Устройство содержит операционный ,усилитель 1, образцовые элементы 2усилитель напряжения 7. Устройство работает следующим образом. Цепь входного тока имитатора замы кается через элемент 6 и выходы уси лителей 7 и 1, соединенные последовательно. Поскольку усилитель 7 охвачен обратной связью через элемент 6i напряжение на его выходе равно падению напряжения на элементе 6. Эти напряжения включены в цепь имитатора последовательно и встречно и взаимно компенсируют друг друга. По этому ток во входной цепи имитатора равен выходному напряжению усилителя 1, деленному на сопротивление эл мента 6. Если устройство используется в к честве имитатора емкости, элементы 2 и 3 представляют собой резисто ры с одинаковым сопротивлением R, элементы i и 5 - конденсаторы с емкостью С, а элемент 6 - резистор с сопротивлением г. В этом случае напряжение на выходных зажимах усили теля 1 равно И . м q° . i i где Uab Lx - напряххение на выходных зажимах усилителя 7Эквивалентная входная проводимость Имитатора при этом равна Входная эквивалентная емкость ими- татора обеспечивается без методической погрешности. Если устройство выполнено в виде имитатора индуктивности, то элементы. 2 и 3 - конденсаторы с емкостью С, элементы , S резисторы с сопротивлением R, элемент 6 - резистор с сопротивлением г. Выражение для входной проводимости имитатора, полученное аналогично, равно Э joJotg jcJCR откуда входная индуктивность имитатора обеспечивается выражением оСэ CRr Таким образом, эффективность устройства заключается в возможности построения эквивалентов емкостей на основе интегратора. Формула изобретения Имитатор реактивности, содержащий операционный усилитель с первые, образцовым элементом на входе и вторым образцовым элементом в цепи обратной связи по первому входу и цепью из третьего и четвертого образцовых элементов, средняя точка которой подключена к второму входному зажиму операционного усилителя, усилитель напряжения с образцовым резистором в цепи обратной связи по первому входу, входной усилителя напряжения является первым зажимом имитатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности формирования реактивности, вторые зажимы первого и четвертого образцовых элементов соединены в одной точке и подключены к второму входному зажиму усилителя напряжения второй зажим третьего образцового элемента подключен к выходному зажиму усилителя напряжения, выходной зажим операционного усилителя является вторым зажимом имитатора,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

школа, 1978, с, 122-125{прототип).