Индуктивный элемент

 

(72) Авторы изобретения

Н. Г.Дюскин и К. Н. Зайцев (71) Заявитель

Ю (I (54) ИНДУКТИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

Изобретение относится к радиотех нике и может быть использовано в активных фильтрах.

Известна схема дпя получения индуктивного сопротивления, содержащая два операционных усилителя, два резистора и конденсатор (1).

Однако известное устройство не обеспечивает точность имитации индуктивности.

Известен индуктивный элемент, содержащий первый и второй операционные усилители, первый и второй резисторы и конденсатор (2) .

Однако известное устройство имеет низкую точность и стабильность..

13

Цель изобретения — повышение точ,ности и стабильности.

Для достижения цели в индуктивном элементе, содержащем первый и второй

20 операционные усилители, первый и второй резисторы и конденсатор, перый вывод индуктивного элемента соединен с выходом первого операционного усилителя и через первый резистор с инвертирующим входом второго операционного усилителя, который через конденсатор соединен с выходом второго операционного усилителя и неинверти,рующим входом первого операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен со вторым выводом индуктивного элемента и через второй резистор с общей шиной, при этом неинвертирующий вход второго операционного усилителя соединен с общей шиной.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предложенного индуктивного элемента.

Индуктивный элемент содержит два операционных усилителя 1,2, два резистора 3,4, конденсатор 5, два вывода 6,7.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на выводы 6,7 напряжения 0в (й), напряжение на выходе

8819

10 Ов,Ä (1:) операционного усилителя 2 равно

u„,„„(<) =- — t u,„.dt, Ж о

rued = RC

R — сопротивление резистора 3;

С вЂ” емкость конденсатора 5.

"выхц = . < У <С U8P< (2)

d где 11 — угловая частота.

Это напряжение поступает на вход операционного усилителя 1, выходное напряжение которого создает во внешней цепи ток индуктивного характера.

При этом величина индуктивного тока зависит от сопротивления резисто-. ра 4, включенного последовательно с внешней целью и определяется равенством падения напряжения на резистор

4 и напряжения на выходе операционного усилителя 1.

"ax св =Целых и. .1Вх — ток входной цепи;

r > — сопротивление резистора 5.

Напряжение на входе операционного усилителя 2 (т.е. на выводе 6) равно

"вход. = "вх "вх в 8) где U „- внешнее напряжение, приложенное к выводам 6 и 7.

При подстановке значений Овых и

Овх из (3) и (4) равенство (2) принимает вид

"ax "cs — j& RC 1 "вх вхг вf ®

30 г

2 гсв где — 1 — — сопротивление конденсатора

GfС на рабочей частоте;

r — сопротивление внешней цепи.

При выборе величин R, С и г, таким образом, чтобы значение отноше-. ния А и В не превышали 10-10, от- ."

2 ключение имитируемых величин L u r от значений, определяемь в соответ. ствии с формулами 8 и 9 в основном определяется реальными погрешностями примененных резисторов и конденсатора.

Предлагаемый индуктивный элемент позволяет имитировать катушку индуктивности при заданном ее активном сопротивлении, а также повышает точность имитации величины индуктивности и ее температурную стабильность.

83 4 нечно большое входное сопротивление, нулевое выходное сопротивление) величина имитируемои индуктивности

L и ее активного сопротивления r зависят только от значений сопротивлений резисторов r,,R и емкости конденсатора С, т.е. от параметров пассивных элементов схемы, что предопределяет высокую точность имитации индуктивности и ее температурную стабильность.

Анализ дополнительной погрешности вызванной отличием параметров реальных операционных усилителей от идеапьальных, показывает, что ее величина в основном зависит от двух отношений

А= и й

Откуда входной ток равен

v (6) вх ыйс vq +r

Комплексное входное сопротивление устройства

U вх = — - = (У КС гсв+ гса . (7) вх

Из выражения (7)следует, что относительно выводов 6 и 7 предлагаемое устройство эквивалентно катушке индуктивности с величиной индуктивности (8)

L= RC res и активным сопротивлением

r = гсв

В соответствии с выражениями 7,8,9 при применении в устройстве идеальных операционных усилителей (бесконечно большой коэффициент усиления, беско-„

Формула изобретения

Индуктивный элемент, содержащий первый и второй операционные усилители, первый и второй резисторы и конденсатор, отличающийся

45 тем, что, с целью повышения точности и стабильности, первый вывод индуктивного элемента соединен с выходом первого операционного усилителя и через первый резистор с инвертирующим

50 входом второго операционного усилителя, который через конденсатор соединен с выходом второго операционного усилителя и неинвертирующим входом первого операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен со вторым выводом индуктивного элемента и через второй резистор с общей шиной, при этом неинвертирующий вход

Составитель.Л.Ананьева

Редактор M.Õîìà Техред A.Бабинец Корректор . У.Пономаренко

Заказ 9997/85 Тираж 991 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР до делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 второго операционного усилителя соединен с*общей шиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

881983 6

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 545067, кл. Е1 03 Н 7/4, 1974.

2. "Proc. 6ЕЕР, 1977, 65, 11 2, 268-269 (прототип).