Имитатор реактивности

Союз Севетских Социалистических Республик(22) Заявлено 310778 (21) 2662635/18-09 (51)М. Кл. с присоединением заявки Ио(23) Приоритет Н 03 Н 11/48 Государствеввый комитет СССР во дедам иэобретеиий в открытия(088.8) Дата опубликования описания 230281(54) ИМИТАТОР РЕАКТИВНОСТИ Изобретение относится к радиотех-. н ик е и может ис поль зова тьс я для пос т; роения образцовых мер емкости и индук тив нос ти.Известен имитатор реактивности, содержащий операционный усилитель, два образцовых элемента, первый из которых включен в цепь обратной связи операционного усилителя, а второй одним выводом соединен с его входом, усилитель напряжения, первый вход которого через делитель напряжения соедийен с его выходом, и образцовый резистор, вКлюченный между входом имитатора реактивности и вьвсодом усилителя напряжения 1).Однако в известном имитаторе реактивности при имитации больших значении емкости наблюдается снижение устойчивости его работы.Цель изобретения " повышение устойчивости работы.Поставленная цель достигаежя тем, что в имитатор реактивности, содержащий операционййй усилитель, два образцовых элемейта, первый из которых включен в цепь обратной связи операционного усилителя, а второй,одним выводом соединен с его входом, усилитель напряжения, первый вход которого через делитель напряжениясоединен с его выходом, и образцовый резистор, включенный между входом имитатора реактивности н выходом усилителя напряжения, введеныдва дополнительных резистора, однивыводы которых соединены с вторымвходом усили тел я на пряже н ия, а д ругие подключены к выходу операционного усилителя и входу имитаторареак тив нос ти.На чертеже приведена структурн а я элек тричес к а я с х ема и редла га емого устройства.15 - Имитатор реак тивно" ти содержитоперационный усилитель 1, первыйи второй образцовые элементы 2, 3усилитель 4 напряжения, делительнапряжения, состоящий из резисторов 20 5, 6, образцовый резистор 7, дополнительные резисторы 8 и 9.Имитатор реак тив нос ти работаетс лед ующим об ра з ом .При показанном на чертеже соеди-.2 ненни элементов усилитель 4 является сумматором прямого сложения, Еслисопротивления резисторов 8 и 9 равны между собой и равны В 9, то поступающее на вход усилителя 4 напря- ЗО жение равно полусумме двух напряжеюфьний: напряжения О, питающего устройство, и выходного йапряжения О операционного усилителя 1. На выходе усилителя 4 формируется удвоенное входное напряжение, равное сумме напряжений (Ол+ 0) .В этом случае к образцовомурезйс тору 7, включенному в цепи внешней обратной связи ус тройства, приложена разность входного напряжения устройства и выходного напряжения усилителя 4, Поскольку выходное напряжение усилителя 4 в свою очередь состоит из суммы входного напряжения устройства и выходного напряжения операционного усилителя 1, то результирующее напряжение, приложенное к образцовому резистору 7, равно ныходному напряжению операционного усилителя 1, и ток через этот образцовый резистор, равный входному току устройс.тва, чис то ре ах тинный .Входной ток устройства определяется суммой трех токов1 =1+1+1 (1)Олгде 1 = - , - ток через образцовый2 элемент 2 на входеусилителя 4;1 = -- ток в цепи внешней обОл -О2 К 7ратной связи через образцоный резистор 7;К 7 - сопротивление образцового резистора 7;2 е "ток через рез ис тор 9;з рунапряжение питанияустройс тва;О =-О - напряжение на выходеЕъоперационного усилителя 11Е 2, Е" импедансы образцовыхэлементов 2 и 3;О= Ол+ О 2- напряжение на выходеусилителя 4.Значения сопротивлений образцовых элементов 2 и 3. выбираются су- щественно большими сопротивления образцового резистора 7, что позволяет пренебречь влиянием токов 1 и 1. В таком случае входным током устройства является ток, который с учетом. приведенных зависимостей раненОл-Ол О 1 О ЕЪК 7 " Е 2 К 7При построении имитатора емкостина входЕ операционного усилителя 1включается конденсатор ( Е,2=дС ),а в цепи обратной связи резистор(Е= КЗ). В этом случае выражениеа значение входной проводимости имита тора 1 . КЗ1 э == ЗС 2т.е. на входных зажимах имитатораобеспечивается емкос ть КЗ Э К 7(3),Формула изобретения 35 Ими та тор реак тив нос ти, с одержащий операционный усилитель, два образцовых элемента, первый иэ которых включен в цепь обратной связи опера ционного усилителя, а второй однимвыводом соединен с его входом, усилитель напряжения, первый вход которого через делитель напряжения соединен с его выходом и образцовый ре зистор, включенный между входом имитатора реактивности и выходом усилителя напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения устойчивости работы, введены два дополнительных резистора, одни выводы которых соединены с вторым входом усилителя напряжения, а другие подключены к выходу операционного усилителя и входу имитатора реактивности.55 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Марше Ж. Операционные усилители и их применение . Л.,Энер 60 гия, 1974, с. 142 (прототип) .Если нужно повысить точность ком пенсации влияния токов 1 и 1 Э, навходной ток устройства цепи с операционным усилителем 1 и резистором9 подключаются к питающему напряжению через повторители напряжения. 5 При этом токи 1 и 13 не протекаютчерез входные зажимы устройства и.не влияют на формирование входнойпроводимости имитатора,4 ля имитатора индуктивности Е 2= 20 К 2Е Э - Ас входная индук тив нос тьэ К 2 К 8 Сз (4). Следовательно н предлагаемомустройстве необходимо применять только один мощный выходной каскадв усилителе 4-удвоителе напряжениявместо двух мощных каскадов, применяемых на выходе операционного усилителя 1, и на ныходе усилителя 4 удноителя напряжения н известномустройстве, что упрощает конструк -цию имитатора реак тив нос ти и делаетего работу более устойчивой.807485 С ос тавит Техред Ж В. Маврин астелевич Жилен Тираж 999 ИИПИ Государственн по делам изобретен 13035, Москва, Ж336/84ВН Подпис ное СССРиаб., д.4/5 г . Ущгород, ул. Проек тн иал ППППат о комитет и открыт Раушская