Преобразователь импедансов с инверсией знаков
Изобретение относится к вычислительной технике и к элементам электрических цепей и может использоваться в электрических фильтрах, корректирующих цепях и устройствах электронного моделирования физических процессов . Целью изобретения является упрощение преобразователя. Преобразователь импедансов с инверсией знаков содержит первый и второй дифференциальные операционные усилителя 1 и 2, изолированные от шины нулевого потенциала источники питающих напряжений 3, 4 и 5, 6. Достижение поставленной цели обеспечено благодаря использованию в качестве одного из входных выводов преобразователя неинвертирующего входа первого операционного усилителя и в качестве одного из выходных выводов - его выхода. 2 ил. (Л
ÄÄSUÄÄ 1374259
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1 (51)4 GОб G 7 62 Н03 H 11 10
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
БНЬ, е"
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4101881/24 24 (22) 03.06.86 (46) 15.02.88. Бюл, Р 6 (71) Куйбьппевский политехнический институт им. В.В.Куйбьппева (72) 10.П.Камаев, В.Н.Крайнов и А.Н.Резинкин (53) 681.3(088.8) (56) Хьюлсман Л.П. Теория и расчет активных RC-цепей. M.: Мир, 1973, с. 126, рис. 4.25б.
Авторское свидетельство СССР
Ф 974380, кл. G 06 G 7/48, 1981. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИМПЕДАНСОВ С ИНВЕРСИЕЙ ЗНАКОВ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и к элементам электрических цепей и может использоваться в электрических фильтрах, корректирующих цепях и устройстваХ электронного моделирования физических процессов. Целью изобретения является .упрощение преобразователя. Преобразователь импедансов с инверсией знаков содержит первый и второй дифференциальные операционные усилителя 1 и 2, изолированные от шины нулевого потенциала источники питающих напряжений 3, 4 и 5, 6. Достижение поставленной цели обеспечено благодаря использованию в качестве одного из входных выводов преобразователя неинвертирующего входа первого операционг ного усилителя и в качестве одного ф
° И из выходных выводов — его выхода.
2 ил.
1374259
<4 =-1. (6) Изобретение относится к вычислительной технике и к элементам электрических цепей и может использоваться В электрических фильтрах, коррек тирующих цепях и устройствах электронного моделирования физических процессов °
Цель изобретения — упрощение преобразователя. 10
На фиг. 1 приведена схема преобразователя импедансов по напряжению,; на фиг. 2 — то же, по току.
Преобразователь (фиг. 1) содержит первый и второй дифференциальные one- 15 рационные усилители (ДОУ) 1 и 2 со стопроцентной отрицательной обратной связью. Общий вывод первого и второго индивидуальных источников 3 и 4 питающих напряжений подключен к пер- 20 вому входному выводу преобразователя и неинвертирующему входу второго
ДОУ 2, общий вывод третьего и четвертого источников 5 и 6 питающих напряжений которого подключен к второму 25 входному выводу и неинвертирующему входу, первого ДОУ 1, выходы первого и второго ДОУ 1 и 2 подключены к первому и второму выходным выводам преобразователя. 30
При принятой на фиг. 1 индексации токов и напряжений в системе А-параметров преобразователь отрицательного импеданса описывается системой уравнений
Б1 а,„О (1)
Е1 о -а2 где а1„= („» а 22 (; коэффициенты 40 передачи четырехполюсника по напряжению и по току.
Коэффициент конверсии 0 равен 45
1 = вЂ
-1.
1; (2)
Поскольку первый и второй ДОУ 1 и 2 включены по схеме повторителей напряжения, то, очевидно, потенциалы входных и выходных зажимов для идеальных элементов определяются выраже- ниями:
, = р (3) (4) 55
При этом
Ц2 =-U1 (5) Так как входные токи у идеальных ДОУ равны нулю; то по первому закону
Кирхгофа весь ток Е„ поступает в выходную цепь
Е =-Е,. (7)
Знак минус при коэффициенте а в (1) и при l в (7) отражает принятые направления токов ° Таким образом, =I (8) а матрица А — цепочечная матрица рассматриваемого преобразователя — выглядит следующим образом
-1 О (А) = (9)
О
При подключении к выходной паре выводов иммитанса W входной иммитанс W „ представляется в виде: а 11 а †-Z =-Z для импедансов
У
22
1 ь (10)
+22
Y =-Y„ для адмитансов. а21 н Н
При (=-1, а f:=1 рассматриваемый четырехполюсник представляет собой преобразователь импеданса по напря- . жению.
Иэ этой схемы можно получить пре" образователь импеданса по току, если поменять местами выходные пары зажимов (фиг. 2). Эта схема описывается матрицей
1 0
А =
0 -1
Формула изобретения
Преобразователь импедансов с инверсией знаков, содержащий первый и второй дифференциальные операционные усилители, в каждом из которых выход соединен с его инвертирующим входом, и четыре изолированных от шины нулевого потенциала источника питающих напряжений, первые разноименные выводы первого и второго из которых объединены и подключены к первому входному выводу преобразователя, а вторые разноименные выводы — к соответствующим входам питания первого дифференциального операционного усилителя, первые разноименные выводы третьего и четвертого источников питающих напряжений объединены, а их вторые разноименные выводы подключе» ны к соответствующим входам питания второго дифференциального операцион1374259
PueZ
Составитель А.Маслов
Редактор М.Петрова Техред Л.0лийиык Корректор М.Шароши
Заказ 605/47 Тираж 704 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4 ного усилителя, выход которого является одним из выходных выводов преобразователя, неинвертирующий вход первого дифференциального операционного усилителя подключен к объединенным
-выводам третьего и четвертого источников питающих напряжений, а неинвертирующий вход второго дифференциального операционного усилителя соединен с первым входным выводом преобразователя, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, в нем второй входной вывод преобразователя соединен с неинвертирующим входом первого дифференциального операционного усилителя, вы-. ход которого является другим выходным выводом преобразователя.
