MD649Z

MD649Z - Negative resistance converter

Info

Publication number: MD649Z
Application number: MDS20120162A
Authority: MD
Inventors: Виталие НАСТАС
Original assignee: Технический университет Молдовы
Priority date: 2012-11-12
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2014-01-31
Also published as: MD649Y

Abstract

The invention relates to the field of measuring technology and radio electronics and can be used for reproducing virtual negative resistances with smooth and coarse value adjustment.The converter comprises an operational amplifier (1) with two inputs and one output, two input terminals (2 and 7), connected respectively to the first input of the amplifier (1) and to the common wire, a first resistor (3), having one pole connected to the first input of the amplifier (1) and the second pole - to the output of the amplifier (1), and a second variable resistor (4), connected between the second input of the amplifier (1) and the common wire. The converter contains additionally a switch (6), connected with the mobile contact to the output of the amplifier (1), and a block (5) of n resistors, connected with one of the poles together to the second input of the amplifier (1), and with the free poles - respectively, to the fixed contacts of the switch (6).

Description

Invenţia se referă la domeniile tehnicii de măsurare şi radioelectronicii şi poate fi utilizată pentru reproducerea rezistenţelor negative virtuale cu reglare lină şi brută a valorii. The invention relates to the fields of measurement technology and radio electronics and can be used for reproducing virtual negative resistances with smooth and coarse adjustment of the value.

Cea mai apropiată soluţie este un convertor de rezistenţă negativă, care conţine un amplificator operaţional cu un rezistor conectat în reacţia negativă, un divizor rezistiv conectat în reacţia pozitivă, precum şi două cleme de intrare, conectate respectiv la intrarea inversoare a amplificatorului operaţional şi la masă. Convertorul asigură reproducerea rezistenţelor negative, valoarea cărora este determinată de valorile rezistenţei rezistoarelor conectate în reacţiile inverse ale amplificatorului operaţional [1]. The closest solution is a negative resistance converter, which contains an operational amplifier with a resistor connected in the negative feedback, a resistive divider connected in the positive feedback, as well as two input terminals, connected respectively to the inverting input of the operational amplifier and to ground. The converter ensures the reproduction of negative resistances, the value of which is determined by the resistance values of the resistors connected in the inverse feedbacks of the operational amplifier [1].

Dezavantajul acestui convertor constă în imposibilitatea reglării brute şi line a rezistenţei reproduse, ceea ce împiedică utilizarea lui practică. The disadvantage of this converter is the impossibility of rough and smooth adjustment of the reproduced resistance, which prevents its practical use.

Problema pe care o rezolvă invenţia constă în posibilitatea reglării brute şi line a rezistenţei reproduse de convertorul de rezistenţă negativă într-o bandă largă de valori şi lărgirea domeniului de utilizare a convertorului. The problem that the invention solves consists in the possibility of rough and smooth adjustment of the resistance reproduced by the negative resistance converter in a wide range of values and the broadening of the converter's scope of use.

Convertorul, conform invenţiei, înlătură dezavantajul menţionat mai sus prin aceea că conţine un amplificator operaţional cu două intrări şi o ieşire, două cleme de intrare, conectate respectiv la prima intrare a amplificatorului şi la masă; primul rezistor, conectat cu un pol la prima intrare a amplificatorului şi cu al doilea pol - la ieşirea amplificatorului, precum şi cel de-al doilea rezistor, conectat între cea de-a doua intrare a amplificatorului şi masă. Convertorul mai conţine un comutator, conectat cu contactul mobil la ieşirea amplificatorului, şi un bloc din n rezistoare, conectate cu câte un pol împreună la intrarea a doua a amplificatorului, iar cu polii liberi - respectiv, la contactele fixe ale comutatorului, totodată cel de-al doilea rezistor este executat variabil. The converter, according to the invention, eliminates the above-mentioned disadvantage by containing an operational amplifier with two inputs and one output, two input terminals, connected respectively to the first input of the amplifier and to the ground; the first resistor, connected with one pole to the first input of the amplifier and with the second pole - to the output of the amplifier, as well as the second resistor, connected between the second input of the amplifier and the ground. The converter also contains a switch, connected with the mobile contact to the output of the amplifier, and a block of n resistors, connected with one pole together to the second input of the amplifier, and with the free poles - respectively, to the fixed contacts of the switch, at the same time the second resistor is made variable.

Rezultatul tehnic al invenţiei constă în posibilitatea reglării brute şi line a rezistenţei reproduse de convertorul de rezistenţă negativă într-o bandă largă de valori. The technical result of the invention consists in the possibility of rough and smooth adjustment of the resistance reproduced by the negative resistance converter in a wide range of values.

Invenţia se explică prin desenul din figură, care reprezintă schema convertorului. The invention is explained by the drawing in the figure, which represents the converter diagram.

Convertorul conţine amplificatorul operaţional 1, conectat cu intrarea inversoare la clema de intrare 2 şi la un pol al rezistorului 3 cu rezistenţa R1, iar cu intrarea neinversoare - la un pol al rezistorului variabil 4 cu rezistenţa R3, conectat cu al doilea pol la masă. Convertorul mai conţine blocul 5, format din n rezistoare cu rezistenţele R2.1, R2.2,…, R2.n şi comutatorul 6, conectat cu contactul mobil împreună cu al doilea pol al rezistorului 3 la ieşirea amplificatorului operaţional 1, iar cu contactele fixe - respectiv la câte un pol al rezistoarelor din blocul 5, ceilalţi poli ai acestor rezistoare fiind conectaţi împreună la intrarea neinversoare a amplificatorului operaţional 1. Clema de intrare 7 este conectată la masă. The converter contains the operational amplifier 1, connected with the inverting input to the input terminal 2 and to one pole of the resistor 3 with the resistance R1, and with the non-inverting input - to one pole of the variable resistor 4 with the resistance R3, connected with the second pole to the ground. The converter also contains the block 5, consisting of n resistors with the resistances R2.1, R2.2,…, R2.n and the switch 6, connected with the mobile contact together with the second pole of the resistor 3 to the output of the operational amplifier 1, and with the fixed contacts - respectively to one pole of the resistors in the block 5, the other poles of these resistors being connected together to the non-inverting input of the operational amplifier 1. The input terminal 7 is connected to the ground.

Convertorul funcţionează în modul următor The converter operates in the following mode

Conform [1], convertorul reproduce la clemele 2 şi 7 o rezistenţă negativă cu valoarea: According to [1], the converter reproduces at terminals 2 and 7 a negative resistance with the value:

Ri= -R1·R3/ R2.i, Ri= -R1·R3/ R2.i,

unde R2.i, prezintă rezistenţa rezistorului din blocul 5, conectat în circuit de comutatorul 6. where R2.i, shows the resistance of the resistor in block 5, connected in circuit by switch 6.

După cum rezultă din relaţia de mai sus, variaţia lină a rezistorului R3 rezultă în variaţia lină a rezistenţei Ri reproduse de convertor, iar introducerea într-un circuit cu comutatorul 6 a diferitelor rezistoare R2.i duce la schimbarea benzii de reglare a rezistenţei negative reproduse. As follows from the above relationship, the smooth variation of the resistor R3 results in the smooth variation of the resistance Ri reproduced by the converter, and the introduction into a circuit with the switch 6 of different resistors R2.i leads to a change in the adjustment band of the reproduced negative resistance.

Ca exemplu de implementare poate servi cazul când rezistorul variabil R3 posedă banda de reglare a rezistenţei R3 = (0…106) Ω, rezistorul R1 =103 Ω şi blocul 5 este format din trei rezistoare cu rezistenţa R2 =(103; 104; 105) Ω. Conform relaţiei menţionate, banda de reglare a rezistenţei reproduse de convertor va constitui respectiv: Ri1 = -(0…106) Ω, Ri2 = -(0…105) Ω, Ri3 = -(0…104) Ω. Schimbarea brută a benzii de reglare se efectuează cu comutatorul 6, iar reglarea lină în interiorul benzii are loc prin variaţia rezistorului R3. As an example of implementation, the case can serve when the variable resistor R3 has the resistance adjustment band R3 = (0…106) Ω, the resistor R1 =103 Ω and the block 5 is formed by three resistors with the resistance R2 =(103; 104; 105) Ω. According to the mentioned relationship, the resistance adjustment band reproduced by the converter will be: Ri1 = -(0…106) Ω, Ri2 = -(0…105) Ω, Ri3 = -(0…104) Ω. The rough change of the adjustment band is performed with the switch 6, and the smooth adjustment within the band takes place by varying the resistor R3.

1. Гутников В. С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. Ленинград, Энергия, 1980, с. 147, 148 1. Gutnikov V. С. Integral electronics in measuring devices. Leningrad, Energy, 1980, p. 147, 148

Claims

Negative resistance converter, which contains an operational amplifier with two inputs and one output, two input terminals, connected respectively to the first input of the amplifier and to ground; the first resistor, connected with one pole to the first input of the amplifier and with the second pole - to the output of the amplifier, as well as the second resistor, connected between the second input of the amplifier and ground, characterized in that it also contains a switch, connected with the mobile contact to the output of the amplifier, and a block of n resistors, connected with one pole together to the second input of the amplifier, and with the free poles - respectively, to the fixed contacts of the switch, at the same time the second resistor is made variable.