Устройство переменной емкости

 

с

t,3, ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

322778

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 01.V1.1970 (№ 1444836/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 30.Х1.1971. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 14.II.1972

М. Кл. G 06@ 7 26

G 06g 7i32

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 618.14(088.8) Автор изобретения

А, Н. Супрун

Заявитель Горьковский инженерно-строительный институт им. В. П. Чкалова

УСТРОЙСТВО ПЕРЕМЕННОЙ ЕМКОСТИ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для решения уравнений Хилла. Данное устройство применимо также в силовых цепях энергетических установок.

В качестве нелинейно параметрических KOIIденсаторов в настоящее время используются барьерные емкости р-fl переходов полупроводvèêoâûõ диодов (варикапы и вариконды). Однако они имеют сравнительно небольшие максимальные значения и узкие пределы изменения емкости, высокий температурный коэффициент, низкое рабочее предельное напряжение, а также неизменяемую нелинейную хар а ктер исти ку.

Все это создает известные трудности при использовании полупроводниковых нелинейно параметрических конденсаторов в аналоговой вычислительной технике и силовых цепях энергетических установок.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и диапазона изменения емкости.

Эта цель достигается тем, что внутренние обкладки четырехобкладочного конденсатора, cJlv)KBIIIèå контактами переменной емкости, присоединены к входу дифференциального усилителя постоянного тока, который через блок нелинейностей соединен с блоком перемножения, выходные клеммы последнего соединены с входными клеммами сумматора и второго дифференциального усилителя постоянного тока, вторые входные клеммы которых соединены с внутренними обкладками конден5 сатора, а выходы с наружными. Все обкладки конденсатора имеют отдельные выводы.

На фиг. 1 показана схема устройства.

Конденсатор 1 имеет обкладки 2 — 5. К об10 кладкам 8 и 4 присоединен дифференциальный усилитель б постоянного тока, который соединен с блоком 7 нелинейностей. Выход блока 7 соединен со входом блока 8 перемножения, выходы которого соединены со входными клеммами дифференциального усилителя 9 постоянного тока и сумматора 10. Вторая входная клемма усилителя 9 соединена с обкладкой 8, а обкладка 4 — со второй входной клеммой блока 10. Выход последнего соединен с

20 наружной обкладкой 5, а выход блока 9 — с обкладкой 2, Если потенциал, обкладки 2 ниже потенциала обкладки 3 íà Ус, а потенциал обкладки 5 выше потенциала обкладки 4 íà т1с, то заряд

25 обкладки," .хтожно записать Q= Я, + Qo= С(. +

-+- С„UO.

Допустим U =KU (1) где U — разность потенциалов между обклад30 ками 3 и 4;

322778 следовательно

С = С+a f (а U) (, (1) Са

Жие 1

Фи8. 2

ЦНИИПИ Заказ 104/14 Изд. № 1764

Тираж 473 Подписное

Типография, r p. Сапунова, 2

К вЂ” некоторый коэффициент, зависящий от U и от времени.

g= (С+КС,) =C-:U, где С вЂ” емкость между обкладками 8 и 4;

Са — емкость между обкладками 2, 8 или 4, б;

C* *= С+КС, Напряжение усилителя 6 U> — — n>U (а=

=-const) подается через блок 7 нелинейностей с характеристикой U> — — f > (n> U) U на блок 8 перемножения, на выходе которого отрабатывается напряжение Uç=а>f (сг,,U) fq() U, где f (t) — управляющее напряжение, приложенное ко входу блока 8. С помощью дифференциального усилителя 9 постоянного тока к внешней обкладке 2 прикладывается напряжение

U 2 — U 3 сс211 (g,1U) fg (t) U, а к пластине 5 напряжение - 5 1 4+ <2f1 (- 1 ) f2() К где U q, U ç, U < и U 5 — потенциалы соответственно на обкладках 2, 8, 4 и б.

Таким образом, устройство управления обеспечивает условие (1), причем

К= a f ). (а (U) f (/) Предлагаемое устройство является универсальным, так как с помощью блока нелинейностей можно получить определенную вольткулоновскую характеристику, а емкость можно менять управляющим напряжением f>(t) в широких пределах, включая и отрицательные значения.

Зквивалентная схема описанного устройства показана на фиг. 2, где 11 и 12 — входные

10 сопротивления блоков б, 9, 10, à 18 — эквивал ентн а я е м кость С.

При определенных значениях С и сопротивлений 11 и 12 величинами последних можно пренебречь, а в ряде случаев учесть элемента15 ми схемы.

Предмет изобретения

Устройство переменной емкости, содержащее четырехобкладный конденсатор, дифференци20 алиные усилители постоянного тока, блок нелинейностей, блок перемножения и сумматор, отличаюшееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и диапазона изменения емкости, выводы внутренних обкла25 док конденсатора присоединены к входу дифференциального усилителя постоянного тока, который через блок нелинейностей соединен с блоком перемножения, а выводы наружных обкладок подключены к выходу второго

З0 дифференциального усилителя постоянного тока и сумматора, входы которых соединены с выходом блока перемножения и с выводами внутренних обкладок.