Устройство для преобразования импеданса

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИМПЕДАНСА, преимущественно реактивного импеданса, в отрицательный импеданс того же характера, содержащее последовательно соединенные первый трехполюсный преобразователь, пассивный элемент с преобразуемым импедансом, второй трехполюсный преобразователь и нагрузочный элемент, а также синхронизатор, отличаю-; щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности преобразования, повьшения термостабильности и расширения амплитудного динамического диапазона, в него введены третий, четвертый и пятьш трехполюсные преобразователи, причем входы синхронизатора, первого, третьего и четвертого трехполюсных преобразователей объединены и являются входом устройства, а пятый трехполюсный преобразователь включен между выходом первого трехполюсного преобразователя и нагрузочным .элементом , управляющие входы первого и второго трехполюсных преобразователей и управляющие входы третьего, четвертого и пятого трехполюсных преобразо (Л вателей объединены и подключены к первому и второму выходам синхронизатора соответственно, при этом трехполюсные преобразователи выполнены в виде уп§ равляемых ключей. со 00 sj со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) g(g) Н 03 Н 3/38 !

I ——

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ".

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3428613/18-09 (22) 22.04.82 (46) 23.08.84. Бюл. № 31 (72) А.В. Рагаускас.и Р ° Р. Хомскис (71) Каунасский политехнический ин ститут им. Антанаса Снечкуса (53) 621.372,5(088.8) (56) 1. Патент ФРГ № 2156894, кл. Н 03 Н 11/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 564712, кл. Н 03 Н 7/38, 1977 (IIDOT0THII), (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВА-.

НИЯ ИИПЕДАНСА, преимущественно реактивного импеданса, в отрицательный импеданс того же характера, содержащее последовательно соединенные пер- вый трехполюсный преобразователь, пассивный элемент с преобразуемым импедансом, второй трехполюсный преобразователь и нагрузочный элемент, а также синхронизатор, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности преобразования, повьппения термостабильности и расширения амплитудного динамического диапазона, в него введены третий, четвертый и пятый трехполюсные преобразователи, причем входы синхронизатора, первого, третьего и четвертого трехполюсных преобразователей объединены и являются входом устройства, а пятый трехполюсный преобразователь включен между выходом первого трехполюсного преобразователя и нагрузочным .элементом, управляющие входы первого и второго трехполюсных преобразователей и управляющие входы третьего, четвер- Я того и пятого трехполюсных преобразователей объедииены и подключены к пер. ному и второму выходам синхронизатора соответственно, при этом трехполюсные преобразователи выполнены в виде управляемых ключей.

879

Ф 1109

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в электрических фильтрах, корректирующих, цепях и устройствах электрического моделирования физических процессов. 5

Известно устройство для преобразования импеданса, содержащее два трехполюсных конвертора импеданса, преобразуемое сопротивление и два зажима, один из которых является зави- tO симым от общей шины устройства 113.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для преобразования импеданса, преимущественно реактивного импедан- 15 са, в отрицательный импеданс того же характера, содержащее последовательно соединенные первый трехполюсный преобразователь, пассивный элемент с преобразуемым импедансом, второй 2п трехполюсный преобразователь и нагрузочный элемент, а также синхронизатор (22. Однако известные устройства имеют

:2S ограниченный- амплитудный динамический диапазон, низкую точность преобразования и чувствительность к температурным изменениям окружающей среды.

Цель изобретения - увеличение точнести преобразования, повышение тер30 мостабильнасти и расширение амплитудного динамического диапазона.

Поставленная цель достигается тем

l .что в устройство для преобразования импеданса, преимущественно реактивного импеданса, в отрицательный импеданс того же характера, содержащее последовательно соединенные первый трехполюсный преобразователь, пассивный элемент с преобразуемым импе- 4О дансом, второй трехполюсный преобразователь и нагруэочный элемент, а также синхронизатор, введены третий, четвертый и пятый трехполюсные преобразователи, причем входы синхрони- 45 затора, первого, третьего и четвертого трехполюсных преобразователей объединены и являются входом устройства, а пятый трехполюсный преобразователь включен между выходом первого о трехполюсного преобразователя и нагруэочным элементом, управляющие входы первого и второго трехполюсных преобразователей и управляющие входы третьего, четвертого и пятого трехполюсных преобразователей объединены и подключены к первому и второму выходам синхронизатора соответственно, при этом трехполюсные преобразователи выполнены в виде управляемых ключей.

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — графики, поясняющие работу устройства для преобразования импеданса.

Устройство для преобразования им- педанса содержит первый, второй, третий, четвертый и пятый трехполюсные преобразователи, выполненные в виде управляемых ключей 1 — 5, пассивный элемент 6 с преобразуемым импедансом, нагрузочный элемент 7 и синхронизатор 8.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Источник 9 входного сигнала формирует линейно изменяющиеся напряжения Ug(t) (фиг.2), а синхронизатор

8 формирует периодическую последовательность импульсов U „ (t) на.первом выходе и периодическую последователь

f ность импульсов U <(t) на втором выходе. Период следования этих импульсов равен Т. Импульсами 0 (t) на первом выходе синхронизатора 8 замыкаются первый и второй управляемые ключи 1 и 2, а третий, четвертый и пятый управляемые ключи 3 — 5 одновременно размыкаются. При этом источник 9 входного сигнала подключается к пассивному элементу 6 со стороны клеммы 10, а со стороны клеммы 11 нагрузочный элемент 7. При этом напряжение на пассивном элементе 6 с преобразуемым импедансом, например конденсаторе, определяется выражением где q(t) — заряд, до которого заря» кается конденсатор С и ем-, костный элемент Су нагру- зочного элемента 7, суммарная величина емкости которых равна

U (t) - напряжение на нелинейном резисторе К4 нагрузочного элемента.

При появлении импульсов Uy(t) на втором выходе синхронизатора 8, третий, четвертый и пятый управляемые ключи 3 - 5 замыкаются, а первый и второй управляемые ключи 1 и 2 раэЭ 11098 мыкаются, при этом источник 9 входного сигнала подключается через третий управляемый ключ 3 к клемме 11, а нагрузочный элемент 7 через пятый управляемый ключ 5 — к клемме 10,этим обеспечивается условно обратное включение пассивного элемента 6 с преобразуемым импедансом, в данном случае конденсатора С, входом устрбйства и нагрузочным элементом 7. При этом, . 10 в начале каждого импульса Q (t) на выходе устройства 12 (U на фиг.2) действует разность напряжений на нагрузочном элементе 7 и пассивном элементе 6 с преобразуемымимпедансом, 35 которая при С = С равна напряжению на нелинейном резисторе R нагрузочного элемента 6. Это эквивалентно включению отрицательной емкости — С между входом устройства и нагрузочнымщ элементом 6.

79 4

Таким образом, при условии, что длительность импульсов на втором выхо" де синхронизатора 8 -, где Ò вЂ” постоянное времени разряда конденсатора (пассивного элемента 6) через выходное сопротивление источника 9 входного сигнала, предложенное устрой. ство обеспечивает периодическое преобразование емкостного импеданса конденсатора С в равный по абсолютной велиЭ чине отрицательный импеданс в течение .каждого текущего импульса Uez®

Технико-экономический эффект предложенного устройства заключается в том, что вместо активных трехполюсных преобразователей можно испольэовать управляемые ключи любой физической природы, т, ° е. и электромеханические ключи, имеющие большой динамический амплитудный диапазон и высокую термостабильность.

ВНИИПИ Заказ 6100/41 ТиРаж 862 П сира

Филиал ППП