Катушка с регулируемой индуктивностью

 

КАТУШКА С РЕГУЛИРУЕМОЙ ИНДУКТИВНОСТЬЮ, содержащая обмотку и усилитель напряжения с регулируемым коэффициентом усиления, выходные зажимы которого соединены последоваг тельно с обмоткой, отличающаяся тем, что, с целью расширения ее частотного диапазона и упрощения конструкции обмотки, она снабжена преобразователем тока в напряжение и дифференцирующим блоком, причем обмотка катушки соединена -посдедовательно с вход1Л1ми зажимами .преобразователя тока в напряжение и выходными зажимами усилителя напряжения , а дифференцирующий блок включен между выходными зажимами преобразователя тока в напряжение и входными зажимами усилителя напряжения.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕО.(ИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (5ц Н 01 F 21/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A8TOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3539835/24-07 (22) 17. 01 ° 83 (46) 07. 05. 84. Бюп. h» 17 (72) П.Н. Ганский (71) Оренбургский политехнический институт (53) 621.396.662.2(088.8) (56) 1. Рабкин Л.И., Новикова Х.И.

Катушки индуктивности на феррнтовых сердечниках. Л., "Энергия", 1972, с. 174.

2. Авторское свидетельство СССР

В 943870, кл. Н 01 Г 21/02, 1980. (54)(57) КАТУШКА С РЕГУЛИРУЕ (ОЙ

ИНДУКТИВНОСТЬЮ, содержащая обмотку и усилитель напряжения с регулируемым коэффициентом усиления, выходные зажимы которого соединены последова-, тельно с обмоткой, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью расши" рения ее частотного диапазона и упрощения кокструкции обмотки, она снабжена преобразователем тока в напряжение и дифференцирующим блоком, причем обмотка катушки соединена последовательно с входными зажимами преобразователя тока в напряжение и выходными зажимами усилителя напряжения, а дифференцирующий блок включен между выходными зажимами преобразователя тока в напряжение и входными зажимами усилителя напряжения.

1091236

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при реализации фильтров, корректоров, избирательных усилителей и параметрических цепей.

Известна катушка индуктивности, в которой для увеличения индуктивности и добротности увеличивают числа витков катушки и вводят высококачественные ферромагнитные сердечники (2).

Недостатками известной катушки являются большие габариты и масса, низкая добротность, узкий диапазон изменения индуктивности..

Наиболее близкой к изобретению является катушка с регулируемой индуктивностью, содержащая две индуктивна связанные между собой секции и электронный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, причем последовательна с первой секцией катушки включен выход усилителя, а вторая секция подключена к входу усилителя (27.

Однако и известная катушка имеет недостатки. Наличие потоков рассеяния и зависимость входного сопротивления усилителя ат частоты входного сигнала приводит к тому, что напряжение на входных зажимах усилителя существенно зависит от частоты при неизменной амплитуде напряжения на зажимах первой секции катушки. Это в свою очередь, обусловливает зависимость эквивалентной индукгивности от частоты, что существенно ограничивает применение такой катушки в избирательных цепях, Необходимость выполнения второй секции у катушки приводит к увеличению габаритов такай катушки.

Цель изобретения — расширение частотного диапазона катушки и упро-. щение конструкции обмотки.

Укаэанная цель достигается тем, чта катушка с регулируемой индуктивностыо, содержащая обмотку и усилитель напряжения с регулируемым коэффициентом усиления, выходные зажимы которого соединены последовательно с обмоткой, снабжена преобразователем тока в напряжение и дифференцирующим блоком, причем обмотка катушки соединена последовательно с входными зажимами преобразователя тока в напряжение и выходными зажимами усилителя напряжения, а диф5

55 ференцирующий блок включен между выходными зажимами преобразователя тока в напряжение и входными зажимами усилителя напряжения.

На чертеже приведена функциональная схема катушки с регулируемой индуктивностью.

Схема содержит катушку 1 индуктивности с произвольной величиной индуктивнасти, преобразователь 2 тока в напряжение (ПТН ), дифференцирук>щий блок 3 и усилитель 4 с регулируемым.коэффициентом усиления 4.

При подключении источника сигнала между входными зажимами ПТН 2 и выход ными зажимами усилителя 4 напряжения, т.е. к зажимам предлагаемой катушки с регулируемой индуктивнастью„ в цепи протекает так i. Упомянутый ток с помощью 22ТН2 с сопротивлением преобразования R преобразуется в пропорциональное ему напряжение U =-Ri.

На выходных зажимах дифференцирую.щего блока 3 возникает напряжение

dUg с4

Я 1 1 I а на выходных зажимах усилителя 4 напряжения с регулируемым коэффициентом усиления k получаем

= 2-R — d ф Дф

Таким образом, на выходе усилителя 4, зажимы которого включены последовательно с обмоткой катушки

1, получаем напряжение, пропорциональное производной от тока i, протекающего через входные зажимы

ПТН2, обмотку катушки 1 и выходные зажимы усилителя 4. Такую же связь между током и напряжением обе печи вает идеальная индуктивность

U = (- (1

Следовательно, добавление напряжения

0@ к напряжению на обмотке катушки

1 эквивалентно включению последовательно с обмоткой катушки 2 идеальной катушки с индуктивностью L= -2с .

Изменяя, величину коэффициента усиления k (например, путем изменения глубины отрицательной обратной связи с помощью аттенюатора или аналогсвага перемножителя), можно плавно изменять величину индуктивности L, а следовательно„ и эквивалентную индуктивность всей схемы.

2. =Lg+L

3 где L < — индукти вно ст ь катушки 1.

109!23б

Составитель А. Капачков

Редактор Н, Руднева Техред T.Ìàòo÷êà Корректор В.Синицкая

Заказ 3090/49 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/S

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Совокупность функциональных узлов

2 и 3 на чертеже может рассматриваться как четырехполюсный имитатор индук", тивности, магнитосвяэанной с катушкой 1. 5

Следует отметить, что так как коэффициент усиления может принимать любые значения, в том числе и отрицательные, то величина эквивалентной

10 индуктивности может также принимать любые значения и ограничивается лишь динамическим диапазоном применяемого усилителя 4 напряжения.

На частотные свойства предлагаемой катушки не оказывают влияния

15 потоки рассеяния (которые присуци магнитосвязанным катушкам) и определяются они лишь линейностью частотных характеристик, применяемых ПТН2, дифференцируюшего блока 3 и усилителя

4 напряжения. Современная элементная база позволяет реализовать перечисленные узлы с линейными частот ными характеристиками в диапазоне частот до десятков мегагерц, что в сотни раз превышает верхнюю границу частотного диапазона известной. схеьы.

Добротность катушки определяется лишь потерями в обмотке катушки и оказывается несколько выше, чем в известной схеме, так как отсутствуют потери,,вносимые второй обмоткой катушки.

Таким образом, применение TITH и дифференцирующего блока и соответствующее их включение позволило исключить из катушки вторую обмотку, расширить частотный диапазон, упростить катушку и улучшить ее массогабаритные показатели.