Имитатор индуктивности с коммутируемыми конденсаторами

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНС 1 4 ь СЬ 4 Р ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Одесский электротехническийинститут связи им. А.С, Попова(56) 1. Е.БапсЬеяпепсьо,3. 1 Сошек-овог 1.о. 871 СсЬей-сарас 1аког випц 2 аг 1 оп оГ ргоцпйес 1 дпйцсгогз цвдпе орегаг.1 опа 1 аарЫдегрое. - Е 1 еКггоп 1.сз 1.еггегя,т. 15, 9 6; 1979.2. О. У. Вгцееег В. 1. Новйдз 1 саР 8 Мовспугз. Яю 1 гспец-сарассгогвзьвцаГхоп ой Иоагпр 1 пдцссогзц-,з 1.п 8 чугайогв. - "Е 1 ес 1 гоп 1 сз 1.ег 1 егз", т. 15, У 6, 1979.(54)(57) ИМИТАТОР ИНДУКТИВНОСТИС КОММУТИРУЕМЫМИ КОНДЕНСАТОРАМИ,содержащий операционный усилительс цепью емкостной отрицательнойобратной связи, неинвертирующийвход которого подключен к общейщнне, инвертирующий вход черезпервый имитатор резистора соединенс входом имитатора индуктивности,а также второй имитатор резистораЯО 1145460 одним выводом подключенный к входуимитатора индуктивности, при этомимитаторы резисторов выполненына коммутируемых конденсаторах,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с, целью повьппения добротности имитируемой индуктивности, введеныдва звена, последовательно соединенных и включенных между выходомоперационного усилителя с цепьюемкостной отрицательной обратнойсвязи и другим выводом второго имитатора резистора, каждое из которыхсостоит из дополнительного операционного усилителя с цепью емкостной отрицательной обратной связинеинвертирующий вход которого под-.ключен к общей шине, а выход является выходом звена, конденсатора,один вывод которого является входомзвена, а другой подсоединен к инвертирующему входу дополнительногооперационного усилителя с цепью емкостной отрицательной обратной связи, между инвертирующим входом ивыходом которого включен первыйдополнительный имитатор резистора,и второго дополнительного имитаторарезистора, включенного параллельноконденсатору.на, а другой подсоединен к инвертнрующему входу дополнительного опера.ционного усилителя с цепью емкостной отрицательной обратной связи.между инвертирующим входом и вы-ходом которого включен первый дополнительный имитатор резистора,и второго дополнительного имитатора резистора, включенного параллельно кондечсатору.На чертеже приведена электрическая принципиальная схема предложенного имитатора индуктивности с коммутируемыми конденсаторами,Имитатор индуктивности с коммутируемыми конденсаторами содержитоперационный усилитель 1 с цепьюемкостной отрицательной обратнойсвязи, выполненной на конденсаторе2, первый 3 и второй 4 имитаторырезистора, два звена, каждое из которых содержит дополнительный операционный усилитель 5 (6) с цепьюемкостной,отрицательной обратнойсвязи, выполненной на конденсаторе7 (8), конденсатор 9 (10), первый11 (12) и второй 13 (14) дополнительные имитаторы резистора, причемимитаторы 3, 4, 11, 12, 13 и 14выполнены на коммутируемых конденсаторах. Имитатор индуктивности с коммутируемыми конденсаторами работает следующим образом.Особенностью любого устройства с коммутируемыми конденсаторами является отсутствие обычных сосредоточенных резисторов, Вместо резисторов используются имитаторы резистора на коммутируемых конденсаторах. Величина эквивалентного сопротивления имитатора резистора определяется по формуле где Й - частота переключения клю 5ча50 С, - емкость коммутируемого кон 5денсатора.С учетом (1) можно определитьвеличину эквивалентной индуктивности Ь предлагаемого имитатора инз55 Дуктивностие Для ТОГО, чтОбы Ене была частотно-зависимой величиной, необходимо выполнение условийС/ССБСБ 1 нСЙС /С 1 1145460Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться визбирательных устройствах.Известен имитатор индуктивности,содержащий операционный усилитель,вцепи отрицательной обратной связикоторого включен конденсатор, и имитаторы резисторов на коммутируемыхконденсаторах 1.Наиболее близок к предлагаемомуимитатор индуктивности с коммутируемыми конденсаторами содержащий операционный усилитель с цепью емкостной отрицательной обратной связи,неинвертирующий вход которого подключен к общей шине, инвертирующийвход через первый имитатор резистора соединен с входом имитатора индуктивности, а также второй имитаторрезистора, одним выводом подключенный к входу имитатора индуктивности,а другим выводом - к выходу операционного усилителя, при этом имитаторы резисторов выполнены на коммутируемых конденсаторах Г 2 1,25Однако известные имитаторы индуктивности имеют недостаточную добротность имитируемой индуктивности.Цель изобретения - повышениедобротности имитируемой индуктивнос 30ти.Для достижения поставленной целив имитатор индуктивности с коммутируемыми конденсаторами, содержащийоперационный усилитель с цепью емкостной отрицательной обратной связи,З 5неинвертирующий вход которого под.дключен к общей шине, инвертирующийвход через первый имитатор резистора соединен с входом имитатораиндуктивности, а также второй имитатор резистора,. одним выводомподключенный к входу имитатора индуктивности, при этом имитаторы резисторов выполнены на коммутируемыхконденсаторах, введены два звена,последовательно соединенных и включенных между выходом операционногоусилителя с цепью емкостной отрицательной обратной связи и другимвыводом второго имитатора резистора, каждое из которых состоитиз дОполнительного операционногоусилителя с цепью емкостной отрицательной обратной связи, неинвертирующий вход которого подключенк общей шине, Й выход является выходом звена, конденсатора, одинвывод которого является. входом зве)35 Тогда С5, зз (2)5 5 оС , С и С - емкости конденсаторов 9, 7, 10, 8 соответственно.Резонансная частота параллельного.контура, образованного 1. и СК, в данном случае определяется по формуле где С - емкость конденсатора 2подключенного в цепь емкостнойотрицательной обратной связи операционного усилителя 1,С - эталонная емкость конденсатора (на чертеже не показан), подключенного к входу схемы имитатораиндуктивности для образования параллельного резонансного контура,необходимого для измерения добротности имитируемой индуктивности ре зонансным методом.Так как схема предлагаемогоимитатора индуктивности реализуетзаземленную индуктивность с параллельными потерявши, равными 1/2Е С, то с учетом (2) и (3) можнозаписать выражение для добротностиимитируемой индуктивности на резон нсной частоте Если вместо отношения емкостейконденсаторов подставить в (4) масимально допустимый технологическразброс величин их емкостейС всцН =, ---то получают следующуюС мформулу добротности имитатора индтивности: 4Если подставить М в формулу добротности известного имитатора индуктивности 1 , то получится следующее выражение:Я=вСравнивая (5) и (6) видно, что добротность предлагаемого имитатора индуктивности в М раз больше доб ротности известного имитатора индуктивпости.Основным преимуществом предлагаемого имитатора индуктивности яв-. ляется высокая добротность имитируемой индуктивности и возможность использования в избирательных устройствах с коммутируемыми конденсаторами. Схемы с коммутируемыми конденсаторами являются новым, перспективным направлением в развитии микроэлектроники. Особенность таких схем заключается в том, что в них отсутствуют резисторы в обычном понимании этого слова. Вместо сосредоточенных резисторов используются эквивалентные схемы, состоящие из конденсаторов и ИДП-переключателей. Поэтому схемы с коммутируемыми конденсаторами, выполненные по ИДП-технологии, обладают высокой стабильностью, меньшими габаритами, по сравнению с их КС-прототипами, низким уровнем шума и т.д. В предлагаемом имитаторе индуктивности повышение добротности имитируемой индуктивности достигается без нарушения ограничений на схемы с коммутируемыми конденсаторами и в пределах возможностей ИДП-тех-нологии. Поэтому избирательные устройства, выполненные на предлагаемых имитаторах индуктивности, обладают достаточными избирательными свойствами из-за высокой добротности имитируемой индуктивности, а также могут быть микроминиатюриэированы по ИДП-технологии.1)45460 Составитель А. Меньшиковаедактор Л. Пчелинская Техред Л.Коцюбняк Корректор О. Тигор Подписное ая, 4 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Пр аэ 1187/42 ВНИИПИ Госуда по делам из 113035, Москва, Тираж 872твенного комитета СССРретений и открытий35, Раушская наб., д. 4