Генератор функций

ЛЗОБРЕТ ИЯ рственный элек.Ульянова (лени.В,;Зай а С.В.; арственныи эпекИУльянова (лениэлектротехнике и ке и может быль Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(72 Бондаренко АВБондаренкоБондаренко АА(57) Изобретение относится каналоговой вычислительной техн(в) ЗШ (и) . (ЯЦЯ 00607 Зб 2использовано для имитации цепей П- и Т-образного видов, содержащих индуктивные элементы Предложена схема генератора функций, принадлежащего к классу многополюсных гираторов, которая позволяет расширить возможности решения задач моделирования схем, содержащих индуктивности, при одновременном обеспечении возможности независимой регулировки величин индуктивных элементов, значение которых может меняться во времени по заданным законам. В схеме генератора функций использованы пять усилителей 1, 2, 3, 4, 5 напряжения, пять резисторов 6, 7, 8, 9, 10, три нагрузочных конденсатора 15, 16, 18. Э ил.50 8( К 11) О - К 13 дК 461 О О 62 (1 - К 22) К 2362 О К 2562 ч (зЯ =Р 2 + 63 ( - КЗЗ) О О КЗ 1 ОЗ КЗгаЗ- К 41 О 4 О О О - КЗ 1 С 5 О мИзобретение относится к электротехнике и вычислительной.технике и может. быть использовано.для имитации П- и Т-образного видов, содержащих индуктивные элементы, Оно принадлежит к классу многополосных гираторов, устройсто, позволяющих моделировать индуктивность.Существует мультигиратор, с помощью которого оозмохна имитация проходных катушек индуктивности, а также сложных индуктивных цепей, содержащих незаземленые индуктионости.Недостатками данного мультигиратооа являются невысокая точность имитации при расширении частотного диапазона и больше количество актиойых приборов,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому генератору Функций является устройство по авт,со, СССР %15550543.Недостатком данного устройства является невозможность независимого изменения во времени величин индуктивных элементов по заданным законам, Для имитации П- и Т-образного видов, содержащих индуктивные элементы, с помощью данного устройства требуется более высокое число активных приборов, чем у предоагаемого генератора функций.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет моделирования трех независимь 1 х индуктивных элементов, величины которых могут меняться оо времени по заданным законам, На фиг,1 изображен генератор функций, содержащий первый 1, второй 2, третий 3, четвертый 4, пятый 5 усилители напряжения с подкпоченньми ких выводам соответствующими резисторами 6, 7, 8, 9, 10 причем резисторы 8, 9, 10 являотся перестраиваемыми, Неинвертирующие входы первого и второго 2 усилителей являются входами 11 и 12 генератора, а неинвертируощие входы третьего 3 и четвертого 4 усилителей являются выходами 13 и 14 генератора, между которыми и общей шиной подключены два нагрузочньх конденсатора 15 и 16. К выходу пятого усилителя 5 подключен пятый резистор 10, неинвертирующий вход усилителя 5 является третьим выходом 17 генератора, между которым и общей шиной подключен третий нагрузочный конденсатор 18,Дополнительный неиноертирующий вход первого усилителя 1 соединен с первым неинвертирующим входом третьего усилителя 3 и дополнительным инвертируощим вхо дом второго усилителя 2, первый инвертирующий вход которого соединен с первым неинвертируощим входом пятого усилителя 5, второй неинвертируощий вход которого соединен с вторым входом 12 генератора.10 Первый неинвертирующий вход первогоусилителя 1 соединен с инвертирующим входом третьего усилителя 3 и вторым неиноертирующим входом четвертого усилителя 4, первый неинвертируощий вход которого 15 соединен с иноертирующим входом первогоусилителя 1, а неинвертируощий вход второго усилителя 2 соединен с дополнительным неинвертирующим входом усилителя 3.Генератор функций работает следую щим образом,При подаче входного сигнала на первый усилительи при учете связей с вторым 2,третьим 3, четвертым 4 и пятым 5 усилителями формируется вход имитируемой цепи, При подаче входного сигнала на второй усилитель 2 и при учете связей с первым 1, третьим 3, четвертым 4 и пятым 5 усилителями формируется выход имитируемой цепи. Таким образом, модель П-образного соединения индуктивных элементов, соответствующая фиг,2, формируется между входами 11 и 12 генератора функций, являющимися входами усилителей 1 и 2, при подключении на выходы 13, 14, 17 емкостных элементов, численно равных С 1=2, Сг=, Сз=з, Генератор функций может также имитировать Т-образнуо цепь из индуктивных элементов, соответствующую фиг.3,при эквивалентном преобразовании треугольника в звезду согласно выражениям Матрица узловых проводимостей генератора составляет э. + г 4 ( - к 4 ) о О 3.З -(351К.1,2002303 По сравнению с прототипом эффективность предлагаемого генератора функцийдля имитации трех индуктианых элементов. состоит в возможности независимой регу 5 лировки параметров, снижении числа активных приборов по сравнению с чеэависимойимитацией каждого из элементов: два-триусилителя напряжения на каждый из трехотдельных гираторов и в снижении за счет10 этого потребляемой энергии. Кроме того,единичные коеффицкенты усиления этихусилителей способствуют повышению точности и устойчивости работы генератора вцелою15(56) Ланнэ А,А, Синтез активных ЯС-цепей.Современное состояние и проблемы, М.:Связь, с,155, рис. 4,14,Авторское свидетельство СССР20 М 1550543, кл. 6 Об 6 7/26, 1988. О О - 1 1 О О О 1 О 1 1/ь 1/ь яс 1 о о - 1/а О О ЯС 2 О О 1/С О О ЯС 3,Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и яГЕНЕРАТОР ФУНКЦИЙ, содержащий пять усилителей напряжения с включенными между их выходами и первыми неинвертирующими входами соответствующими масштабными резисторами, первые неинвертирующиевходы 3 первого и третьего усилителей напряжения являются соответственно первым входом и первым выходом генератора, первые неинвертирующие входы четвертого и пятого усилителей напряжения соответственно 40 через первый и второй нагрузочные конденсаторы соединены с шиной нулевого потенциала, первый неинвертирующий вход третьего усилителя напряжения соединен с первым инвертирующим входом 45 второго усилителя напряжения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения воспроизведения результата моделирования трех независимых индуктивных элементов, в него введен третий нагрузочный конденсатор и в нем первый усилитель напряжения подключен первым где 6 -= 1,5 - проводимость -го резистора; Кл - коэффициент усиления -го дифференциального усилителя по неинвертирующему входу (1 "Д и как по инвертирующим, так и по неинвертирующим входам приФ ; 3 = О+1 В- комплексная частота.Гр и в ы б о ре К 11= К 22=К 33=К 44=К 55= =К 13 К 14= К 23= К 25= К 31= К 32= К 41= К 51= 1;61=62 1 И; 63= - Й, 64 - ЙЬа1бк " - й, а. Ь и с- переменные во времесни коэффициенты (резисторы), матрица проводимостей генератора сводится к следующей неинвертирующим входом к инвертирую- щую входу третьего усилителя напряженияи второму неинвертирующему входу чет-, вертого усилителя напряжения, а вторым неинвертирующим и инвертирующим вхо-. дами - к первым неинвертирующим входам соответственно третьего и четвертого усилителей напряжения, первый неинвертирующий вход второго усилителя напряжения является вторым входом генератора и подключен к вторым неинвертирующим входам третьего и пятого усилителей напряжения, второй инвертирующий вход второго усилителя напряжения соединен с первым неинвертирующим входом пятого усилителя напряжения, первый неинвертирующий вход третьего усилителя напряжения через третий нагрузочный конденсатор подключен к шине нулевого потенциала; первые неинвертирующие входы четвертого и пятого усилителей напряжения являются соответственно вторым и третьим выходами генератора, причем третий, четвертый и пятый масштабные резисторы выполнены перестраиваемыми.