Устройство для моделирования отрицательной проводимости

 

ОПИСАНИИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналнстнческих

Республик (1() l 001121 (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву . (22)Заявлено 06.11.80,(2! ) 3003676/18 24 (5l)M. Кл. с присоединением заявки М (23) Приоритет

Ci 06Q 7/48

Гесудлрстаапвй квмвтвт

CCCP ве девам взевретенкв и вткрмтнй (53) УДК 681. ,335(088.8) Опубликовано 28.02.83. Бюллетень М 8

Дата опубликования описания 28.02.83 —-!

А. И. Колотилов, М. Г. Литвиненко,-.А. Т-, Лукьяйов и А. Т. Любушкйн, (72) Авторы изобретения т вн е

Кенеионий ордена Трудового Креоивге-Знймеии -: / гооудеротвенный университет им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ OTPHUATEIlbHOA

ПРОВОДИМОСТИ

Изобретение относится к элементам аналоговой вычислительной техники и пред. назначено для использования в специализированных ABN, требующих по условиям моделирования применения резисторов с отрицательной проводимостью (квазиотри5 цательных резисторов) .

Известно устройство для моделирования проводимости, содержащее инвертор напряжения выход которого подключен к входу инвертирующего усилителя; мощности, выход которого в свою очередь подключен к одной из клемм устройства, другая клемма устройства соединена с входом инвертора напряжения. В цепь обратной связи инвертирующего усилителя мощности включено сопротивление (проводимость), вр;личина которого определяет моделируемую проводимость (сопротивление).

В этом случае моделируемая проводи- 20 мость (сопротивление) представляется электрической цепью из операиионных усилителей таким образом, что сохраняется соответствие между физической сущ« постыл исходного элемента и устройством для моделирования этого элемента(1„ .

K числу существенных недостатков, ограничивающих широкое применение таких ус-;>oNcra, следует отнести воспроизведение только положительной проводимости и наличие дополнительных резисторов, что усложняет устройство.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст " ройство для моделирования отрицательной проводимости, содержащее резистнвный элемент, один вывод которого подключен к первой клемме устройства и первому входу балансного усилителя, а второй вывод резистивного элемента подключен к первому выходу усилителя мощности и первому входу делителя напряжения, средняя точка делителя подключена к второму входу балансного усилителя, а второй вход делителя подключен к второй входной клемме устройства и второму выходу усилителя мощности, а выходы баланс ° ного усилителя соединены с входами

3 1001 оптоэлектронного преобразователя, выходы которого подключены к выходам усилители мощности.

Последовательное включение балансного усилителя, оптоэлектронного преобразователя и усилителя мощности позволяет создать схему автокомпенсации с гальванической развязкой по напряже-. нию f23, Однако известное устройство содержит iy

Й льшое число элементов.

Бель изобретения - упрощение устройсгва.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для моделирования от» 5 рицательной проводимос ти, содержащее неинвертирующый усилитель, вход которого является первым выводом устройства и через масштабный. резистор подключен к выходу наинвертирующего усилителя, введен инвертор, вход которого подключен к выходу неинвертирующего усилителя, а выход является вторым выводом устройства.

На фиг. l приведена функциональная схема устройства для моделирования отрицательной проводимости; на фиг. 2— эквивалентная схема устройства, Устройство для моделировании отрицательной проводимости (фиг. 1) содержит выводы lи2,,подключенный к выводу 1 масштабный резистор 3 и неинвертирующий усилитель 4, выход которого соединен с другим выводом резистора 3 и входом инвертора 5, а выход инвертора

5 соединен с выводом 2 устройства.

Йля рассмотрения работы устройства представим эквивалентную схему. Неинвертирующий усилитель 4 и инвертор 5 могут быть представлены в виде источников Е. и Е2. напряжения (фиг. 2).

Входное напрям;ение. представлено в виде источника напряжения U y При всех расчетах следует принять, что внутренние сопротивления всех источников напря45 жения ., Е и U равны нулю, так как нижняя граница диапазона работы резистора с отрицательной проводимостью

l0 кОм, т. е. по крайней мере в 500 раз больше внутренних сопротивлений источников напряжения. Обозначения

so фиг. l сохранены на фиг. 2, а потенциал вывода l обозначен через Е . Сопротивление резистора 3 равно и .

Устройство работает следуюпшм об4 Я разом.

Пусть на выводы 1 и 2 подано напряжение Ugy+ 0, тогда для источников

121 4

Е., и E напряжения справедливы равенства:

lе (а (е„! где 1< - коэффициент усиления мощности.

Напряжение на выводе 1 можно получить, используя второй закон Кирхгофа

Е=Е. -Эй . (2)

Величину тока 3 найдем, используя закон Ома (Ъ)

Е + Е2 Вх и

Тогда из равенств (1), (2) и (3) имеем

Овх (g)

Q+ 1

При к - со величина Q- Q таким образом, разность потенциалов Е. — Е ..Равна 20 Х, т. е. резистор R стал отрицательным по отношению к стороннему источнику Обх.

Установка выходных напряжений усилителя 4 и инвертора 5 удовлетворяет соотношениями (l) и определяется быстродействием используемых усилителей, что определяет по существу быстродействие предлагаемого устройства. Величина коэффы;,кента k усилителя 4 определяет точность настройки величины отрицательной проводимос ти.

Формула изобретения

Устройство для моделирования отрица» тельной проводимости, содержащее неинвертирующий усилитель, вход которого является первым выводом устройства и через масштабный резистор подключен к выходу неинвертирующего усилителя, . отличающееся тем,что,с целью упрощения устройства, в него введен инвертор, вход которого подключен к выходу неинвертирующего усилителя, а выход инвертора является вторым выводом устройства.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Тетельбаум И. М. и Шнейдер Ю. Р.

400 схем для АВМ. М., Энергия,, 1978, с. 158, табл. 6-7, с. 2.

2. Авторское свидетельство CCCP

¹ 449351, кл, 9 06 Я 7/62, 1973 протоran).

1001121 фиг. 2

Составитель С. белан

Редактор Н. Сгащиищна Тирад Ж.Касгелевнч Корректор О. Билак аз 1398/57 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам .изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5!

lq

Е

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул.,Проектная,4