MD672Z - Impedance converter - Google Patents
Impedance converterInfo
- Publication number
- MD672Z MD672Z MDS20130010A MDS20130010A MD672Z MD 672 Z MD672 Z MD 672Z MD S20130010 A MDS20130010 A MD S20130010A MD S20130010 A MDS20130010 A MD S20130010A MD 672 Z MD672 Z MD 672Z
- Authority
- MD
- Moldova
- Prior art keywords
- output
- operational amplifier
- phase
- input
- inverting input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Description
Invenţia se referă la domeniile tehnicii de măsurare şi radioelectronicii şi poate fi utilizată pentru reproducerea impedanţelor virtuale de precizie înaltă cu reglare independentă a componentelor în coordonate polare. The invention relates to the fields of measurement technique and radioelectronics and can be used for the reproduction of high-precision virtual impedances with independent adjustment of the components in polar coordinates.
Cea mai apropiată soluţie este un convertor de impedanţă, care conţine un amplificator operaţional cu un rezistor variabil comandat în cod, conectat în reacţia negativă, un amplificator diferenţial şi un defazor comandat în cod - toate conectate în cascadă, ieşirea defazorului fiind conectată la intrarea neinversoare a amplificatorului operaţional, precum şi două cleme, conectate respectiv la intrarea inversoare a amplificatorului operaţional şi la masă. Convertorul asigură reproducerea impedanţelor reprezentate în coordonate polare cu reglare independentă a modulului şi fazei impedanţei reproduse [1]. The closest solution is an impedance converter, which contains an op-amp with a code-controlled variable resistor connected in negative feedback, a differential amplifier and a code-controlled phase shifter - all connected in cascade, with the output of the phase shifter connected to the non-inverting input of the operational amplifier, as well as two terminals, respectively connected to the inverting input of the operational amplifier and to ground. The converter ensures the reproduction of the impedances represented in polar coordinates with independent adjustment of the module and the phase of the reproduced impedance [1].
Dezavantajul acestui convertor constă în eroarea considerabilă de instalare a defazajului, cauzată de defazajul parazitar acumulat la trecerea semnalului prin etajele convertorului. The disadvantage of this converter consists in the considerable error of establishing the phase shift, caused by the parasitic phase shift accumulated when the signal passes through the stages of the converter.
Problema pe care o rezolvă invenţia este mărirea preciziei convertorului. The problem that the invention solves is increasing the accuracy of the converter.
Convertorul, conform invenţiei, înlătură dezavantajul menţionat mai sus prin aceea că conţine un amplificator operaţional cu două intrări şi o ieşire, un rezistor variabil comandat în cod, conectat cu polii respectiv la intrarea inversoare şi la ieşirea amplificatorului operaţional, un rezistor fix, conectat între intrarea neinversoare a amplificatorului operaţional şi masă, un amplificator diferenţial cu coeficientul de amplificare unitar, conectat cu intrările respectiv la ieşirea şi la intrarea neinversoare ale amplificatorului operaţional, un defazor comandat în cod cu posibilitatea reglării fazei în banda de valori 0°…360° şi cu coeficientul de amplificare unitar, conectat cu intrarea la ieşirea amplificatorului diferenţial, precum şi două cleme, conectate respectiv la intrarea inversoare a amplificatorului operaţional şi la masă. Convertorul mai conţine un corector de fază cu valoarea instalată a defazajului, egală cu valoarea negativă a erorii de defazaj acumulate la trecerea semnalului prin etajele convertorului, conectat cu intrarea la ieşirea defazorului, iar cu ieşirea - la intrarea neinversoare a amplificatorului operaţional. The converter, according to the invention, removes the disadvantage mentioned above in that it contains an operational amplifier with two inputs and one output, a variable resistor controlled in the code, connected with respective poles to the inverting input and to the output of the operational amplifier, a fixed resistor, connected between the non-inverting input of the operational amplifier and ground, a differential amplifier with the unity amplification coefficient, connected with the inputs respectively to the output and to the non-inverting input of the operational amplifier, a code-controlled phase shifter with the possibility of adjusting the phase in the band of values 0°...360° and with the unity amplification coefficient, connected with the input to the output of the differential amplifier, as well as two clamps, respectively connected to the inverting input of the operational amplifier and to ground. The converter also contains a phase corrector with the installed value of the phase shift, equal to the negative value of the phase shift error accumulated when the signal passes through the stages of the converter, connected with the input to the output of the phase shifter, and with the output - to the non-inverting input of the operational amplifier.
Rezultatul invenţiei prezintă un convertor de impedanţă pentru reproducerea impedanţelor de precizie înaltă, exprimate în coordonate polare şi cu reglare independentă a componentelor. The result of the invention presents an impedance converter for the reproduction of high-precision impedances, expressed in polar coordinates and with independent adjustment of the components.
Invenţia se explică prin desenul din figură, care reprezintă schema convertorului. The invention is explained by the drawing in the figure, which represents the scheme of the converter.
Convertorul de impedanţă conţine amplificatorul operaţional 1, conectat cu intrarea inversoare la clema 2 şi la un pol al rezistorului variabil 3 comandat în cod, iar cu intrarea neinversoare - la un pol al rezistorului fix 4, amplificatorul diferenţial 5, conectat cu intrările respectiv la ieşirea şi la intrarea neinversoare ale amplificatorului operaţional 1, defazorul 6 comandat în cod, conectat cu intrarea la ieşirea amplificatorului diferenţial 5, precum şi corectorul de fază 7, conectat cu intrarea la ieşirea defazorului 6, iar cu ieşirea - la intrarea neinversoare a amplificatorului operaţional 1. Al doilea pol al rezistorului 4 este conectat împreună cu a doua clemă 8 la masă. Rezistorul 3 este dotat cu o intrare de comandă în cod NR, prin care se asigură reglarea rezistenţei lui, defazorul 6 - cu o intrare de comandă în cod Nφ, prin care se asigură reglarea defazajului φ, iar valoarea instalată a defazajului corectorului de fază 7 este egală cu valoarea negativă a defazajului parazitar, acumulat la trecerea semnalului prin etajele convertorului. The impedance converter contains the operational amplifier 1, connected with the inverting input to terminal 2 and to one pole of the variable resistor 3 controlled in the code, and with the non-inverting input - to one pole of the fixed resistor 4, the differential amplifier 5, connected with the inputs respectively to the output and to the non-inverting input of the operational amplifier 1, the phase shifter 6 controlled in the code, connected with the input to the output of the differential amplifier 5, as well as the phase corrector 7, connected with the input to the output of the phase shifter 6, and with the output - to the non-inverting input of the operational amplifier 1 .The second pole of the resistor 4 is connected together with the second terminal 8 to ground. Resistor 3 is equipped with a command input in NR code, which ensures the adjustment of its resistance, phase shifter 6 - with a command input in Nφ code, which ensures the adjustment of the phase shift φ, and the installed value of the phase shift of the phase corrector 7 is equal to the negative value of the parasitic phase shift, accumulated when the signal passes through the stages of the converter.
Convertorul funcţionează în modul următor. The converter works in the following way.
Amplificatorul operaţional 1 şi rezistorul 3 cu rezistenţa R formează un convertor de curent în tensiune. Tensiunea U1 la ieşirea acestuia constituie: Operational amplifier 1 and resistor 3 with resistance R form a current-to-voltage converter. The voltage U1 at its output is:
U1 = - Ii · R + Ui (1) U1 = - Ii · R + Ui (1)
unde: Ii - curentul de intrare; where: Ii - input current;
Ui - căderea de tensiune pe rezistorul 4. Ui - voltage drop across resistor 4.
Tensiunea U2 la ieşirea amplificatorului diferenţial 5, luând în consideraţie relaţia (1), este: The voltage U2 at the output of the differential amplifier 5, taking into account relation (1), is:
U2 = Kd · (Ui - U1) = Ii · R (2) U2 = Kd · (Ui - U1) = Ii · R (2)
unde: Kd = 1 - coeficientul de amplificare al amplificatorului diferenţial 5. where: Kd = 1 - the amplification coefficient of the differential amplifier 5.
Tensiunea U3 la ieşirea defazorului 6: Voltage U3 at the output of phase shifter 6:
U3 = Kφ · U2 = R · Mejφ · Ii = Rejφ · Ii (3) U3 = Kφ U2 = R Mejφ Ii = Rejφ Ii (3)
unde: Kφ = Mejφ = 1 · ejφ - factorul de transfer al defazorului 6. where: Kφ = Mejφ = 1 · ejφ - the phase shifter transfer factor 6.
La trecerea semnalului prin etajele convertorului se acumulează o eroare de defazaj sumară Δφs, care duce la un defazaj de eroare a tensiunii U3, egal cu: Δφs = ΔφAO + ΔφAD + ΔφDP, unde ΔφAO - eroarea de fază a amplificatorului operaţional 1, ΔφAD - eroarea de fază a amplificatorului diferenţial 5, ΔφDP - eroarea de fază a defazorului 6. Corectorului de fază 7 i se instalează valoarea de corecţie a defazajului Δφcor = -Δφs, ceea ce exclude eroarea de defazaj acumulată Δφs. When the signal passes through the stages of the converter, a summary phase shift error Δφs accumulates, which leads to a phase shift error of the voltage U3, equal to: Δφs = ΔφAO + ΔφAD + ΔφDP, where ΔφAO - the phase error of operational amplifier 1, ΔφAD - the phase error of the differential amplifier 5, ΔφDP - the phase error of the phase shifter 6. The phase correction value Δφcor = -Δφs is installed to the phase corrector 7, which excludes the accumulated phase shift error Δφs.
Impedanţa Zi, reprodusă de convertor la clemele 2 şi 7, se determină: Impedance Zi, reproduced by the converter at terminals 2 and 7, is determined:
Zi = Ui/Ii = R ejφ ≡ Zi ejφi (4) Zi = Ui/Ii = R ejφ ≡ Zi ejφi (4)
unde: Zi - modulul impedanţei reproduse; where: Zi - the reproduced impedance module;
φi - faza ei. φi - its phase.
După cum rezultă din relaţia (4), modulul Zi al impedanţei reproduse de convertor Zi este egal cu valoarea rezistenţei R a rezistorului variabil 3 şi poate fi reglată prin intermediul codului de comandă NR, iar faza ei φi este egală cu unghiul de fază φ introdus de defazorul 6 şi corespunde valorii codului de comandă Nφ. As it follows from relation (4), the module Zi of the impedance reproduced by the converter Zi is equal to the value of the resistance R of the variable resistor 3 and can be adjusted by means of the command code NR, and its phase φi is equal to the phase angle φ entered by the phase shifter 6 and corresponds to the value of the command code Nφ.
De exemplu, la utilizarea unui rezistor variabil cu banda de reglare a rezistenţei R = 0…106 Ω şi a unui defazor cu banda de reglare a defazajului φ = 0…360°, defazajul parazitar sumar Δφs poate constitui 30°. Atunci corectorului de fază i se instalează valoarea de corecţie a defazajului Δφcor = -30°, ceea ce duce la un defazaj parazitar sumar de 0°. Conform relaţiei (4), banda de reglare a modulului impedanţei reproduse de convertor constituie Zi = 0…106 Ω, iar a fazei φi = 0…360°. For example, when using a variable resistor with the resistance adjustment band R = 0...106 Ω and a phase shifter with the phase shift adjustment band φ = 0...360°, the total parasitic phase shift Δφs can be 30°. Then the phase corrector is set to the phase shift correction value Δφcor = -30°, which leads to a total parasitic phase shift of 0°. According to relation (4), the adjustment band of the impedance module reproduced by the converter is Zi = 0...106 Ω, and of the phase φi = 0...360°.
1. MD 420 Y 2011.09.30 1. MD 420 Y 2011.09.30
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDS20130010A MD672Z (en) | 2013-01-24 | 2013-01-24 | Impedance converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDS20130010A MD672Z (en) | 2013-01-24 | 2013-01-24 | Impedance converter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| MD672Y MD672Y (en) | 2013-08-31 |
| MD672Z true MD672Z (en) | 2014-03-31 |
Family
ID=49117544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| MDS20130010A MD672Z (en) | 2013-01-24 | 2013-01-24 | Impedance converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| MD (1) | MD672Z (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD888Z (en) * | 2014-11-05 | 2015-09-30 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD701Z (en) * | 2013-08-28 | 2014-06-30 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
| MD740Z (en) * | 2013-08-28 | 2014-09-30 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
| MD818Z (en) * | 2014-02-26 | 2015-04-30 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD3154G2 (en) * | 2005-10-04 | 2007-03-31 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
| MD3173G2 (en) * | 2006-03-21 | 2007-05-31 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
| MD90Z (en) * | 2008-12-04 | 2010-04-30 | Технический университет Молдовы | Admittance converter |
| MD195Z (en) * | 2009-05-06 | 2010-11-30 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
| MD248Z (en) * | 2009-07-07 | 2011-02-28 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
| MD420Y (en) * | 2011-01-11 | 2011-09-30 | Univ Tehnica Moldovei | Impedance converter |
| MD446Z (en) * | 2011-03-04 | 2012-06-30 | Технический университет Молдовы | Admittance converter |
-
2013
- 2013-01-24 MD MDS20130010A patent/MD672Z/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD3154G2 (en) * | 2005-10-04 | 2007-03-31 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
| MD3173G2 (en) * | 2006-03-21 | 2007-05-31 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
| MD90Z (en) * | 2008-12-04 | 2010-04-30 | Технический университет Молдовы | Admittance converter |
| MD195Z (en) * | 2009-05-06 | 2010-11-30 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
| MD248Z (en) * | 2009-07-07 | 2011-02-28 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
| MD420Y (en) * | 2011-01-11 | 2011-09-30 | Univ Tehnica Moldovei | Impedance converter |
| MD446Z (en) * | 2011-03-04 | 2012-06-30 | Технический университет Молдовы | Admittance converter |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD888Z (en) * | 2014-11-05 | 2015-09-30 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MD672Y (en) | 2013-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2016520241A5 (en) | ||
| CN203882224U (en) | Program-controlled constant-current source circuit | |
| MD672Z (en) | Impedance converter | |
| CN103441482A (en) | Current monitoring circuit with accurate current-limit function | |
| CN105005349A (en) | Overcurrent protection circuit, semiconductor device and voltage regulator | |
| CN105334898B (en) | A kind of voltage regulator control circuit in AC voltage regulator | |
| CN203759094U (en) | Direct-current bus voltage detection circuit of variable-frequency speed governor | |
| MD701Z (en) | Impedance converter | |
| CN204009924U (en) | A kind of high precision absolute value circuit | |
| CN204044342U (en) | Two-way hysteresis comparator circuit and magnetic sensor circuit | |
| CN102393775A (en) | Voltage-current converting circuit | |
| CN103066843A (en) | A switching power supply voltage detection circuit and its acquisition method | |
| RU2011151331A (en) | ELECTRONIC FIBER OPTICAL GYROSCOPE | |
| CN208258144U (en) | A kind of positive alternating current sampling circuit altogether with output voltage clamper | |
| CN202331248U (en) | Power source stabilizing device with one power source and capable of regulating voltage from zero volt | |
| MD740Z (en) | Impedance converter | |
| CN103791955A (en) | Electromagnetic flowmeter energizing circuit based on magnetic field measurement | |
| CN104697658B (en) | A kind of sensor circuit | |
| CN109039294A (en) | Computer signal automatic calibration circuit | |
| CN104062984B (en) | A kind of single axis gimbal system for regulating angle | |
| CN202956422U (en) | Novel precision current detection circuit | |
| CN202663365U (en) | Comparator offset voltage correcting circuit | |
| CN204119101U (en) | A kind of many loop powers drive unit of motor | |
| CN206178519U (en) | 0 10V voltage signal changes 10mA electric current signal circuit | |
| MD888Z (en) | Impedance converter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG9Y | Short term patent issued | ||
| KA4Y | Short-term patent lapsed due to non-payment of fees (with right of restoration) |