Имитатор реактивности
CoIo3 Соввтсимк
Соцмапмстмчеснмк республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗЬБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
< 930589 (B l ) Дополнительное к авт. свмд-ву(22) З вл но 04. 08. 80 (21) 2972265/18-21 с присоединением заявки Ю(23 } Приормтет—
Опублмковано23,05. 82. Ьюллетень М 19
Дата опубликования описания 23,05.82
{51)М. Кл.
Н 03 Н 11 48
9аударстеевыв квинтет
ССе1 ае делам кзебретенкй м еткрыткв (53) УДК621. 3.. 011 ° 23 (088.8) (<
6. 8. Братусь и 8. П. Карпенко (72) Авторы изобретения
Институт электродинамики AH Украинской CCP " -,: - /
Ъ и (7l) Заявитель (54) ИМИТАТОР РЕАКТИВНОСТИ
Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть применено для построения образцовых мер емкости и индуктивности, приме- " няемых, например, для поверки мостовых и компенсационных цепей переменного тока.
Известны имитаторы емкости и индуктивности, построенные на базе операционных усилителей с резистором, 1О включенным между входным и выходным зажимами имитатора, и с компенсацией нежелательной активной составляющей входной проводимости имитатора посредством усилителя-удвоиl5 теля напряжения, подключаемого параллельно или последовательно с входом операционного усилителя (1$.
Недостатком устройства с параллельным подключением усилителя-удво20 ителя является погрещность из-за утечки части рабочего тока через образцовый элемент на входе операционного усилителя. Недостатком-обоих устройств является также сниженный в два раза динамический диапазон.
Наиболее близким к предлагаемому по техническои сущности является имитатор реактивности, содержащий операционный усилитель с первым резистором на входе и вторым резисто-ром в цепи обратной связи по первому входу и с третьеим и четвертым элементами в цепи обратной связи и на втором входе, неинвертирующий второй операционный усилитель с вес. тым и седьмым резисторами в цепи обратной связи и на втором входе и с пятым резистором в цепи обратной связи по первому входу (2 .
Недостатком данного устройства является использование, при йостро" ении эквивалентов емкостей дифференциатора, который по сравнению с интегратором обладает низкой устойчивостью и повывенным уровнем в<умов.
Цель изобретения - повыаение точности формирования реактивности.
930589 с
juCR
j GJC.э
Сэ= „ формула изобретения
Поставленная цель достигается тем, что в имитаторе реактивности, содержащем операционный усилитель с первым образцовым элементом на входе и вторым образцовым элементом в цепи обратной связи по первому входу и цепью из третьего и четвертого образцовых элементов, средняя точка которой подключена к второму входному зажиму операционного уси- 1О лителя, усилитель напряжения с образцовым резистором в цепи обратной связи по первому входу, входной зажим усилителя напряжения является первым зажимом имитатора, вторые зажимы первого и четвертого образцовых элементов соединены в одной точке и подключены к второму входному зажиму усилителя напряжения, второй зажим третьего образцового элемента . подключен к выходному зажиму усилителя напряжения, выходной зажим операционного усилителя является вто..рым зажимом имитатора.
На чертеже приведена принципиальная схема устройства.
Устройство содержит операционный ,усилитель 1, образцовые элементы 2-6> усилитель напряжения 7.
Устройство работает следующим образом.
Цепь входного тока имитатора замыкается через элемент 6 и выходы усилителей 7 и 1, соединенные последовательно. Поскольку усилитель 7 ох/ (35вачен обратной связью через элемент
6, напряжение на его выходе равно падению напряжения на элемеяте 6.
Эти напряжения включены в цепь ими-! татора последовательно и встречно и взаимно компенсируют друг друга. По- этому ток во входной цепи имитатора равен выходному напряжению усилителя 1, деленному на сопротивление эле мента 6.
Если устройство используется в ка честве имитатора емкости, элементы 2 и 3 представляют собой резисторы с одинаковым сопротивлением R, элементы Й и 5 - конденсаторы с емкостью С, а элемент 6 - резистор с сопротивлением r. В этом случае напряжение на выходных зажимах усили" теля l равно ц, Ц а ° < Р, и
Ф где 0 Ь 1 r - напряжение на выходвх ных зажимах усилите- ля 7.
Эквивалентная входная проводимость имитатора при этом равна
Входная эквивалентная емкость ими татора обеспечивается без методической погрешности, Если устройство выполнено в виде имитатора индуктивности, то элементы 2 и 3 — конденсаторы с емкостью
С, элементы 4, 5 — резисторы с сопротивлением R, элемент 6 — резистор с сопротивлением r.
Выражение для входной проводимости имитатора, полученное аналогично, равно.- Ф
Y э jиаэ jGjсяФ откуда входная индуктивность имитатора обеспечивается выражением
K3= CRr
Таким образом, эффективность устройства заключается в воэможности построения эквивалентов емкостей на основе интегратора.
Имитатор реактивности, содержащий операционный усилитель с первым образцовым элементом на входе и вто. рым образцовым элементом в цепи обратной связи по первому входу и цепью иэ третьего и четвертого образцовых элементов, средняя точка которой подключена к второму входному зажиму операционного усилителя, усилитель напряжения с образцовым резистором в цепи обратной связи по первому входу, входной зажим усилителя напряжения является первым зажимом имитатора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности формирования реактивности, вторые зажимы первого и четвертого образцовых элементов соединены в одной точке и подключены к второму входному зажиму усилителя напряжения второй зажим третьего образцового элемента подключен к выходному эа9305В9 жиму усилителя напряжения, выходной зажим операционного усилителя является вторым зажимом имитатора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
6..
1. Марше 8. Операционные усилители и их применение. A., "Энергия", 1974, с. 142-144.
2. Гаврилок И. А, Соголовский Е.П;
5 Электронные измерители Львов,нВица школа", 1978, с. 122"125(прототип).
Составитель В. Семенчук
Редактор П.Коссей Техред .и Тепер > Корректор Н. Ввыдкая айве
Заказ 3494/79 Тираж 954 " Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР па делам изобретений и открытий . I13035, Москва, Л-35, Раушская наб., д. 4/5
Э
Филиал ППП "Патент",.r. Ужгород, ул. Проектная, 4
