Имитатор комплексных сопротивлений Советский патент 1982 года по МПК H03H11/00 

(5) ИМИТАТОР КОМПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ

Изобретение относится к электроиз мерительной технике и может быть использовано для построения образцовых мер индуктивности и емкости, используемых, например, для-поверки мостовых и компенсационных цепей переменного; тока. Известен имитатор комплексных сопротивлений, содержащий операционный усилитель и четыре образцовых элемента, первые выводы первых трех элементов объединены между собой и соединены с инвертирующим входам операционного усилителя, четвертый образцовый элемент включен между первым входом имитатора И выходом one рационного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной . и является вторым входом имитатора, а второй вывод первого образцового элемента подключен к первому входу имитатора Е ) Однако известный имитатор комплекс ных сопротивлений обладает недостаточ НОИ точностью из-за влияния нежелательных емкостных связей относительно корпуса и нулевой шины имиТатора. Цель изобретения - повышение точности имитатора комплексных сопротив лений.. Для достижения этой цели в извест ный имитатор комплексных сопротивлений, содержащий операционный усилитель и,четыре образцовых элемента первые выводы первых трех элементов объединены между собой и соединены с инвертирующим входом операционного усилителя, четвертый образцовый элемент включен между первым входом имитатора и выходом операционного усилителя, неинвертирующий вход ко-торого соединен с общей шиной и является вторым входом имитатора, а второй вывод первого образцового элемента подключен к первому входу имитатораj дополнительно введены два делителя напряжения, входы которых объединены между собой и подключены 39 к выходу операционного усилителя, а выходы подсоединены ко вторым выводам соответственно второго и третьего образцовых.элементов, делители напряжения выполнены в виде цифроаналоговых преобразователей. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого имитатора. Имитатор содержит операционный усилитель 1, четыре образцовых элемента 2-5, четвертый образцовый элемент 5 включен между первым входом 6 имитатора и выходом операционного усилителя 1, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной и является вторым входом 7 имитатора, два делителя напряжения 8 и 9. имитатор комплексных сопротивлений работает следующим образом. Вход ной ток 3 имитатора протекает по эле менту 5 и определяется разностью при ложенных к нему напряжений входного напряжения устройства и выходного напряжения операционного усилителя Влияние входного напряжения V ком пенсируется одним из известных спосо бов посредством дополнительного усилительного устройства и здесь не рассматривается. Поэтому входной то MMkijaTopa определяется равенством: где j - входной ток имитатора 6; выходное напряжение операционного усилителя 1; сопротивление четвертого образцового элемента 5Тогда, исходя из принципа работы операционного усилителя, можно записать:Sf Уа RCI ХR. - соответственно соо: г противления элемен тов 2, 3 и i. - п - напряжение на выходе делителя 8; V-, V/п . - напряжение на выхо делителя 9; n,j - коэффициент делени напряжения делителя 8; п - коэффициент делени напряжения делителя 9. Эквивалентное сопротивление имитаора равно то же время из (2) можно получить авенство: осле подстановки выражения ажение (3) получается: -(,-) ри имитации сопротивления индуктивого характера 2э V( R7 где Lg 3 эквивалентная индуктивность имитатора; т R / эквивалентное сопротивление имитатора. Независимое регулирование значений индуктивности 1дИ сопротивления Rg обеспечивается регулированием коэффициентов делений п„ и п делителей 8 и 9.напряжения соответственно. По сравнению с известным предлагаемый имитатор комплексных сопротивлений обеспечивает повышенную точность за счет исключения необходимости применения магазинов емкостей и сопротивлений и упрощения коммутации при наборе требуемых значений сопротивлений. Регулирование эквивалентных индуктивности и сопротивления потерь имитатора обеспечивается за счет регулирования коэффициентов передачи делителей напряжения, которые, в случае выполнения их в виде цифроаналоговых преобразователей, могут быть получены достаточно точными. Формула изобретения 1. Имитатор комплексных С9противлений, содержащий операционный усилитель и четыре образцовых элемента, первые выводы первых трех элементов объединены между собой и соединены с инвертирующим входом операционного усилителя, четвертый образцовый элемент включен между первым входом имитатора и выходом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной и является вторым входом имитатора, а второй вывод первого образцового элемента подключен к первому входу.имитатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в имитатор комплексных сопротивлений дополнительно введены два делителя напряжения, входы которых объединены между собой и подключены к выходу операционного усилителя, а выходы подсоединены к вторым выводам соответственно второго и третьего образцового элементов.

1, Марше Ж. Операционные усилители и их применение. Л., Энергия, IS, с.Ill, рис. 6-103 (прототип)