Катушка с регулируемой индуктивностью

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 09) (11) ЗСИ) Н 01 Р 21/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Рабкин Л.И., Новикова Х.И,Катушки индуктивности на Феррнтовыхсердечниках. Л., "Энергия", 1972,с. 174.2. Авторское свидетельство СССРВ 943870, кл. Н 01 Г 21/02, 1980,(54)(57) КАТУШКА С РЕГУЛИРУЕМОЙИНДУКТИВНОСТЬЮ, содержащая обмоткуи усилитель напряжения с регулируемым коэффициентом усиления, выходныезажимы 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 иупрощения кокструкции обмотки, онаснабжена преобразователем тока внапряжение и дифференцирующим блоком,причем обмотка катушки соединена последовательно с входными зажимамипреобразователя тока в напряжение ивыходными зажимами усилителя напряжения, а дифференцирующий блок включенмежду выходными зажимами преобраэо"вателя тока в напряжение и входнымизажимами усилителя напряжения.Изобретение относится к радиотех"нике и может быть использовано приреализации фильтров, корректоров,избирательных усилителей и параметрических цепей.Известна катушка индуктивности,в которой для увеличения индуктивности и добротности увеличивают число витков катушки и вводят высококачественные ферромагнитные сердечни.ки 1.11.Недостатками известной катушкиявляются большие габариты и масса,низкая добротность, узкий диапазонизменения индуктивности.,Наиболее близкой к изобретениюявляется катушка с регулируемой индуктивностью, содержащая две индуктивно связанные между собой секциии электронный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, причемпоследовательно с первой секциейкатушки включен выход усилителя, авторая секция подключена к входуусилителя23Однако и известная катушка имеетнедостатки. Наличие потоков рассеяния и зависимость входного сопротцвления усилителя от частоты входногосигнала приводит к тому, что напряжение на входных зажимах усилителясущественно зависит от частотыпри неизменной амплитуде напряженияна зажимах первой секции катушки. Этов свою очередь, обусловливает зависимость эквивалентной индукгивностиот частоты, что существенно ограничивает применение такой катушки визбирательных цепях, Необходимостьвыполнения второй секции у катушкиприводит к увеличению габаритов такай катушки.Цель изобретения - расширениечастотного диапазона катушки и упрощение конструкции обмотки. Укаэанная цель достигается тем, что катушка с регулируемой индуктивностью, 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 зажи. мами усилителя напряжения, а диф 5 15 ЗО 35 50 55 ференцирующий блок включен междувыходными зажимами преобразователятока в напряжение и входными зажимами усилителя напряжения,На чертеже приведена функциональная схема катушки с регулируемойиндуктивностью,Схема содержит катушку 1 индуктивности с произвольной величинойиндуктивности, преобразователь 2тока в напряжение ( ПТН ), дифференцирующий блок 3 и усилитель 4 с регу.лируемым.коэффициентом усиления 4.При подключении источника сигналамежду входными зажимами ПТН 2 и выходными зажимами усилителя 4 напряжения,т.е. к зажимам предлагаемой катушкис регулируемой индуктивностью в цепи протекает ток 1, Упомянутый токс помощью ЙТН 2 с сопротивлением преобразования К преобразуется в пропорциональное ему напряжение 1.Г=М .На выходных зажимах дифференцирующего блока 3 возникает напряжениесО АЯ 1 1а на выходных зажимах усилителя 4напряжения с регулируемым коэффициентом усиления 1 с получаем11дТаким образом, на выходе усилителя 4, зажимы которого включеныпоследовательно с обмоткой катушки1, получаем напряжение, пропорциональное производной от тока 1,протекающего через входные зажимыПТН 2, обмотку катушки 1 и выходныезажимы усилителя 4. Такую же связьмежду током и напряжением обеспечивает идеальная индуктивностьУ = 1 в д 1Следовательно, добавление напряженияО к напряжению на обмотке катушки1 эквивалентно включению последовательно с обмоткой катушки 1 идеальной катушки с индуктивностью 1.=:1 с,Изменяя, величину коэффициента усиления 1 с например, путем изменения глубины отрицательной обратной связи спомощью аттенюатора или аналогсвогоперемножителя), можно плавно изменятьвеличину индуктивности Ь, а следовательно и эквивалентную индуктивностьвсей схемы,Е =Ь,+3где Е - индуктивность катушки 1.Заказ 3090/49 Тираж 683 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Совокупность функциональных узлов 2 и 3 на чертеже может рассматриваться как четырехполюсный имитатор индук", тивности, магнитосвяэанной с катушкой 1. 5Следует отметить, что так как коэффициент усиления может принимать любые значения, в том числе и отрицательные, то величина эквивалентной1 О индуктивности может также принимать любые значения и ограничивается лишь динамическим диапазоном применяемого усилителя 4 напряжения.На частотные свойства предлагаемой катушки не оказывают влияния15 потоки рассеяния (которые присуци магнитосвязанным катушкам) и определяются они лишь линейностью частотных характеристик, применяемых ПТН 2, дифференцируюшего блока 3 и усилителя20 4 напряжения. Современная элементная база позволяет реализовать перечисленные узлы с линейными частотными характеристиками в диапазонечастот до десятков мегагерц, что всотни раз превышает верхнюю границучастотного диапазона известной схеьы.Добротность катушки определяетсялишь потерями в обмотке катушкииоказывается несколько выше, чем визвестной схеме, так как отсутствуютпотеривносимые второй обмоткойкатушки,Таким образом, применение ЛТНи дифференцирующего блока и соответствующее их включение позволило исключить из катушки вторую обмотку,расширить частотный диапазон, упростить катушку и улучшить ее массогабаритные показатели.