CN111564970A - 一种接地转浮地的通用转换电路 - Google Patents
一种接地转浮地的通用转换电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111564970A CN111564970A CN202010534520.6A CN202010534520A CN111564970A CN 111564970 A CN111564970 A CN 111564970A CN 202010534520 A CN202010534520 A CN 202010534520A CN 111564970 A CN111564970 A CN 111564970A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current
- pin
- circuit
- resistor
- grounded
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/06—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种接地转浮地的通用转换电路，包括差分放大电路、同相比例放大电路、同相比例电压电流转化电路、反向比例电压电流转化电路和要求一端接地的待转换电路Z。目的在于解决现有需要一端接地的等效电路无法实现浮地的功能。在本发明中，转换电路a、b端口的电气特性等效了要求一端接地的待转换电路Z的电气特性，使用时不要求端口a、b接地，可作为浮地等效电路使用。能广泛地将已有的要求一端接地的等效电路转换为浮地电路，具有很好的通用性和实用性。
Description
技术领域
本发明专利涉及等效电路设计领域，具体涉及一种接地等效电路转浮地等效电路的通用转换电路。
背景技术
目前，电路设计中会涉及到需要使用没有物理实体的电路元件，如负阻值电阻、忆阻、忆容和忆感等。通常，人们用已有的电路元件(电阻、电容和电感等)并结合运算放大器等器件设计负阻值电路、忆阻、忆容和忆感等电路元件的等效电路。有时，设计的等效电路要求一端接地，如负阻值电阻等效电路、二次非线性忆阻等效电路、三次分线性忆阻等效电路等。
要求一端接地的等效电路限制了其应用范围，因此，人们设计出各种不要求一端接地的浮地等效电路，且针对不同的电路有不同的浮地设计方案。目前还没有一种能够通过一个通用的电路，能直接将已有的接地等效电路转换为浮地等效电路。接地转浮地的通用转换电路可直接可应用于已有接地等效电路的改造，具有效率高，通用性强等特点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种接地转浮地的通用转换电路，解决现有需要一端接地的等效电路无法实现浮地的功能。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种接地转浮地的通用转换电路，包括差分放大电路、同相比例放大电路、同相比例电压电流转化电路、反向比例电压电流转化电路和要求一端接地的待转换电路Z；所述差分放大电路包括电流传输器U1、电流传输器U4、电阻R1和电阻R2，输入端口a与电流传输器U1的y引脚连接，输入端口b与电流传输器U4的y引脚连接，所述电流传输器U1的x引脚与电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端与电流传输器U4的x引脚连接，所述电流传输器U1的z引脚与电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端接地；所述同相比例放大电路包括电流传输器U2、电阻R3和要求一端接地的待转换电路Z，所述电流传输器U2的y引脚与电流传输器U1的w引脚连接，所述电流传输器U2的x引脚与要求一端接地的待转换电路Z的非接地端连接，所述待转换电路Z的另一端接地，所述电流传输器U2的z引脚与电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端接地；所述反向比例电压电流转化电路包括电流传输器U3和电阻R4，所述电流传输器U3的y引脚接地，所述电流传输器U3的x引脚与电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端与电流传输器U2的w引脚连接，所述电流传输器U3的z引脚与输入端口a连接；所述同向比例电压电流转化电路包括电流传输器U5和电阻R5，所述电流传输器U2的w引脚与电流传输器U5的y引脚连接，所述电阻R5的一端接地，所述电阻R5的另一端与电流传输器U5的x引脚连接，所述电流传输器U5的z引脚与输入端口b连接；所述电流传输器的端口特性为：ux＝uy，iz＝ix，iy＝0，uw＝uz，ux、uy、uz和uw分别表示电流传输器的x、y、z和w引脚的电压，ix、iy和iz分别表示电流传输器的x引脚、y引脚和z引脚的电流值。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述电流传输器U1、U2、U3、U4和U5的型号为AD844；采用本步的有益效果是：AD844是常用的电流反馈运算放大器，工作在无反馈状态时，可直接实现电流传输器的运算功能，具有高宽带、响应快和易于购买的优点。
进一步，所述电阻R1＝R2；采用本步的有益效果是：R1＝R2时，本发明电路内的差分放大电路的放大倍数为1，方便计算。
进一步，所述R3＝R4＝R5；采用本步的有益效果是：R3＝R4＝R5时，本发明电路内的同相比例电压电流转化电路和反相比例转化电路的比例系数均为1，方便计算。
本发明的有益效果是：在本发明中，转换电路a、b端口的电气特性等效了要求一端接地的待转换电路Z的电气特性，使用时不要求端口a、b接地，可作为浮地等效电路使用。能广泛地将已有的要求一端接地的等效电路转换为浮地电路，具有很好的通用性。
附图说明
图1为本发明的原理图
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种接地转浮地的通用转换电路，包括差分放大电路、同相比例放大电路、同相比例电压电流转化电路、反向比例电压电流转化电路和要求一端接地的待转换电路Z；差分放大电路包括电流传输器U1、电流传输器U4、电阻R1和电阻R2，输入端口a与电流传输器U1的y引脚连接，输入端口b与电流传输器U4的y引脚连接，电流传输器U1的x引脚与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与电流传输器U4的x引脚连接，电流传输器U1的z引脚与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端接地；同相比例放大电路包括电流传输器U2、电阻R3和要求一端接地的待转换电路Z，电流传输器U2的y引脚与电流传输器U1的w引脚连接，电流传输器U2的x引脚与要求一端接地的待转换电路Z的非接地端连接，待转换电路Z的另一端接地，电流传输器U2的z引脚与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端接地；反向比例电压电流转化电路包括电流传输器U3和电阻R4，电流传输器U3的y引脚接地，电流传输器U3的x引脚与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与电流传输器U2的w引脚连接，电流传输器U3的z引脚与输入端口a连接；同向比例电压电流转化电路包括电流传输器U5和电阻R5，电流传输器U2的w引脚与电流传输器U5的y引脚连接，电阻R5的一端接地，电阻R5的另一端与电流传输器U5的x引脚连接，电流传输器U5的z引脚与输入端口b连接；电流传输器的端口特性为：ux＝uy，iz＝ix，iy＝0，uw＝uz，ux、uy、uz和uw分别表示电流传输器的x、y、z和w引脚的电压，ix、iy和iz分别表示电流传输器的x引脚、y引脚和z引脚的电流值。
在本发明实施例中，电流传输器U1、U2、U3、U4和U5的型号为AD844。
在本发明实施例中，电阻R1＝R2。
在本发明实施例中，电阻R3＝R4＝R5。
本发明的工作原理为：
电流传输器的端口特性为：ux＝uy，iz＝ix，iy＝0，uw＝uz，ux、uy、uz和uw分别表示电流传输器的x、y、z和w引脚的电压，ix、iy和iz分别表示电流传输器的x引脚、y引脚和z引脚的电流值。
将要求一端接地的待转换(等效)电路Z的阻抗用Z(s)表示，s为拉普拉斯变量。
若ua(s)代表端口a的电压，ub(s)代表端口b的电压，则接地转浮地的通用转换电路的输入电压
uin(s)＝ua(s)-ub(s)。 (1)
差分放大电路包括电流传输器U1、电流传输器U4、电阻R1和电阻R2，依据电流传输器的端口特性得到差分放大电路的输出电压
对于电流传输器U2，其输出电压
将式(2)带入式(3)可得
由电流传输器的端口特性可知：iy＝0，则输入电流
iin(s)＝iin1(s)+iin2(s)＝iin1(s)， (5)
输出电流
io(s)＝io1(s)+io2(s)＝io2(s)， (6)
反向比例电压电流转化电路包括电流传输器U3和电阻R4，电流
同向比例电压电流转化电路包括电流传输器U5和电阻R5，电流
将式(4)带入式(7)可得电流
将式(4)带入式(8)可得电流
因为R1＝R2，R3＝R4＝R5，则由式(9)、式(10)可知
由式(11)可知，端口a、b的输入和输出电流相等，且端口a、b间的阻抗
与待转换(等效)电路Z的阻抗相等，完成了接地等效电路到浮地等效电路的转换。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种接地转浮地的通用转换电路，其特征在于，包括差分放大电路、同相比例放大电路、同相比例电压电流转化电路、反向比例电压电流转化电路和要求一端接地的待转换电路Z；所述差分放大电路包括电流传输器U1、电流传输器U4、电阻R1和电阻R2，输入端口a与电流传输器U1的y引脚连接，输入端口b与电流传输器U4的y引脚连接，所述电流传输器U1的x引脚与电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端与电流传输器U4的x引脚连接，所述电流传输器U1的z引脚与电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端接地；所述同相比例放大电路包括电流传输器U2、电阻R3和要求一端接地的待转换电路Z，所述电流传输器U2的y引脚与电流传输器U1的w引脚连接，所述电流传输器U2的x引脚与要求一端接地的待转换电路Z的非接地端连接，所述待转换电路Z的另一端接地，所述电流传输器U2的z引脚与电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端接地；所述反向比例电压电流转化电路包括电流传输器U3和电阻R4，所述电流传输器U3的y引脚接地，所述电流传输器U3的x引脚与电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端与电流传输器U2的w引脚连接，所述电流传输器U3的z引脚与输入端口a连接；所述同向比例电压电流转化电路包括电流传输器U5和电阻R5，所述电流传输器U2的w引脚与电流传输器U5的y引脚连接，所述电阻R5的一端接地，所述电阻R5的另一端与电流传输器U5的x引脚连接，所述电流传输器U5的z引脚与输入端口b连接；所述电流传输器的端口特性为：ux＝uy，iz＝ix，iy＝0，uw＝uz，ux、uy、uz和uw分别表示电流传输器的x、y、z和w引脚的电压，ix、iy和iz分别表示电流传输器的x引脚、y引脚和z引脚的电流值。
2.根据权利要求1所述的一种接地转浮地的通用转换电路，其特征在于，所述电流传输器U1、U2、U3、U4和U5的型号为AD844。
3.根据权利要求1所述的一种接地转浮地的通用转换电路，其特征在于，所述电阻R1＝R2。
4.根据权利要求1所述的一种接地转浮地的通用转换电路，其特征在于，所述电阻R3＝R4＝R5。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010534520.6A CN111564970A (zh) | 2020-06-12 | 2020-06-12 | 一种接地转浮地的通用转换电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010534520.6A CN111564970A (zh) | 2020-06-12 | 2020-06-12 | 一种接地转浮地的通用转换电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111564970A true CN111564970A (zh) | 2020-08-21 |
Family
ID=72070082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010534520.6A Pending CN111564970A (zh) | 2020-06-12 | 2020-06-12 | 一种接地转浮地的通用转换电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111564970A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103531230A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-01-22 | 湘潭大学 | 一种基于忆阻器的浮地忆容器和忆感器模拟器 |
| CN105553459A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-05-04 | 杭州电子科技大学 | 浮地压控忆阻器仿真器电路 |
| CN106202796A (zh) * | 2016-07-22 | 2016-12-07 | 湘潭大学 | 一种通用记忆器件模拟器 |
| CN206075652U (zh) * | 2016-05-11 | 2017-04-05 | 胡丙萌 | 一种荷控忆容器的电路模拟器 |
| CN109002602A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-12-14 | 杭州电子科技大学 | 一种浮地磁控忆感器仿真器电路 |
| CN109194321A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-01-11 | 常州大学 | 一种浮地磁控忆阻模拟器 |
-
2020
- 2020-06-12 CN CN202010534520.6A patent/CN111564970A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103531230A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-01-22 | 湘潭大学 | 一种基于忆阻器的浮地忆容器和忆感器模拟器 |
| CN105553459A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-05-04 | 杭州电子科技大学 | 浮地压控忆阻器仿真器电路 |
| CN206075652U (zh) * | 2016-05-11 | 2017-04-05 | 胡丙萌 | 一种荷控忆容器的电路模拟器 |
| CN106202796A (zh) * | 2016-07-22 | 2016-12-07 | 湘潭大学 | 一种通用记忆器件模拟器 |
| CN109002602A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-12-14 | 杭州电子科技大学 | 一种浮地磁控忆感器仿真器电路 |
| CN109194321A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-01-11 | 常州大学 | 一种浮地磁控忆阻模拟器 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 李志军等: "一个通用的记忆器件模拟器", 《物理学报》 * |
| 梁荣新: "用改进型电流传输器实现的新型理想浮地电感器", 《电子学报》 * |
| 王春华: "基于CCCII的系列电路", 《电路与系统学报》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103414442B (zh) | 基于斩波技术的高精度全差分放大器 | |
| Huijsing | Operational floating amplifier | |
| CN110492890A (zh) | 一种电流型射频发射前端电路、信号处理方法及发射系统 | |
| EP1977507A1 (en) | Multiple-input and multiple-output amplifier | |
| CN113225024B (zh) | 一种面向高阻源测量的低噪声电压放大调理电路 | |
| CN102545806A (zh) | 差动放大器 | |
| CN105099393A (zh) | 线性均衡器及其方法 | |
| EP0415080A2 (en) | Device for converting unbalanced analog electric signals into fully-differential signals | |
| US2904758A (en) | Circuit arrangement for converting impedances | |
| CN211959187U (zh) | 浮地负阻值电阻等效电路 | |
| CN111564970A (zh) | 一种接地转浮地的通用转换电路 | |
| CN106505985B (zh) | 单端至差分转换电路及信号处理模块 | |
| JP4720308B2 (ja) | インピーダンス変換回路 | |
| JPS62278813A (ja) | 移相器 | |
| JP2010220195A (ja) | カレントコンベアベースの計器増幅器 | |
| CN100466474C (zh) | 电压至电流转换电路装置 | |
| CN111555750A (zh) | 浮地负阻值电阻等效电路 | |
| Lopez-Martin et al. | Low-voltage low-power wideband CMOS current conveyors based on the flipped voltage follower | |
| CN206517373U (zh) | 一种运算放大器的调零电路 | |
| CN204145422U (zh) | 基于自适应尾电流的跨导运算放大器 | |
| TWI558097B (zh) | Balanced up - frequency mixing circuit | |
| CN201207635Y (zh) | 单端串联输入的桥式功率放大器 | |
| RU2421888C1 (ru) | Дифференциальный усилитель | |
| CN221263774U (zh) | 一种高共模抑制比放大电路 | |
| Ding et al. | A Low Frequency Power Amplifier Design Based on Output CapacitorLess Circuit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200821 |