MD740Z

MD740Z - Convertor de impedanţă

Info

Publication number: MD740Z
Application number: MDS20130150A
Authority: MD
Inventors: Виталие НАСТАС
Original assignee: Технический университет Молдовы
Priority date: 2013-08-28
Filing date: 2013-08-28
Publication date: 2014-09-30
Also published as: MD740Y

Abstract

Invenţia se referă la domeniile tehnicii de măsurare şi radioelectronicii şi poate fi utilizată pentru reproducerea impedanţelor virtuale cu reglare independentă a modulului şi fazei.Convertorul de impedanţă conţine două cleme (2, 7), un amplificator operaţional (1) cu două intrări şi o ieşire, un rezistor variabil (3) comandat de cod, conectat cu polii între intrarea inversoare şi ieşirea amplificatorului operaţional (1), un rezistor fix (4), conectat între intrarea neinversoare a amplificatorului operaţional (1) şi masă, un amplificator diferenţial (5) cu factor de transmisiune variabil în trepte, conectat cu intrările respectiv la ieşirea şi la intrarea neinversoare ale amplificatorului operaţional (1), un defazor (6) comandat de cod cu posibilitatea reglării fazei în banda de valori 0…360° şi cu coeficient de amplificare unitar, conectat cu intrarea la ieşirea amplificatorului diferenţial (5), iar cu ieşirea - la intrarea neinversoare a amplificatorului operaţional (1), totodată clemele (2, 7) sunt conectate respectiv la intrarea inversoare a amplificatorului operaţional (1) şi la masă.

Description

Invenţia se referă la domeniile tehnicii de măsurare şi radioelectronicii şi poate fi utilizată pentru reproducerea impedanţelor virtuale cu reglare independentă a modulului şi fazei.

Cea mai apropiată soluţie este convertorul de impedanţă, care conţine un amplificator operaţional cu un rezistor variabil comandat de cod, un amplificator diferenţial şi un defazor - 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].

Dezavantajul acestui convertor constă în imposibilitatea reglării în trepte a impedanţei reproduse, ceea ce îngustează domeniul de utilizare.

Problema pe care o rezolvă prezenta invenţie constă în asigurarea reglării în trepte a impedanţei reproduse şi, prin urmare, lărgirea domeniului de utilizare.

Convertorul, conform invenţiei, înlătură dezavantajul menţionat mai sus prin aceea că conţine două cleme, un amplificator operaţional cu două intrări şi o ieşire, un rezistor variabil comandat de cod, conectat cu polii între intrarea inversoare şi ieşirea amplificatorului operaţional, un rezistor fix, conectat între intrarea neinversoare a amplificatorului operaţional şi masă, un amplificator diferenţial cu factor de transmisiune variabil în trepte, conectat cu intrările respectiv la ieşirea şi la intrarea neinversoare ale amplificatorului operaţional, un defazor comandat de cod cu posibilitatea reglării fazei în banda de valori 0…360° şi cu coeficient de amplificare unitar, conectat cu intrarea la ieşirea amplificatorului diferenţial, iar cu ieşirea - la intrarea neinversoare a amplificatorului operaţional, totodată clemele sunt conectate respectiv la intrarea inversoare a amplificatorului operaţional şi la masă.

Rezultatul invenţiei constă în reproducerea impedanţelor exprimate în coordonate polare cu posibilitatea reglării în trepte şi lină a impedanţei reproduse.

Invenţia se explică prin desenul din figură, care reprezintă schema convertorului.

Convertorul de impedanţă conţine două cleme 2, 7, un amplificator operaţional 1 cu două intrări şi o ieşire, un rezistor variabil 3 comandat de cod, conectat cu polii între intrarea inversoare şi ieşirea amplificatorului operaţional 1, un rezistor fix 4, conectat între intrarea neinversoare a amplificatorului operaţional 1 şi masă, un amplificator diferenţial 5 cu factor de transmisiune variabil în trepte, conectat cu intrările respectiv la ieşirea şi la intrarea neinversoare ale amplificatorului operaţional 1, un defazor 6 comandat de cod cu posibilitatea reglării fazei în banda de valori 0…360° şi cu coeficient de amplificare unitar, conectat cu intrarea la ieşirea amplificatorului diferenţial 5, iar cu ieşirea - la intrarea neinversoare a amplificatorului operaţional 1, totodată clemele 2, 7 sunt conectate respectiv la intrarea inversoare a amplificatorului operaţional 1 şi la masă.

Rezistorul variabil 3 posedă o intrare de comandă de cod NR, prin care se asigură reglarea lină a rezistenţei lui R, amplificatorul diferenţial 5 posedă o intrare Nd de comandă cu factorul lui de transmisiune Kd în trepte, iar defazorul 6 - o intrare de comandă de cod Nφ pentru reglarea defazajului φ.

Convertorul funcţionează în modul următor.

Amplificatorul operaţional 1 şi rezistorul 3 cu rezistenţa R formează un convertor de curent în tensiune. Tensiunea U1 la ieşirea lui constituie:

U1 = -Ii · R + Ui, (1)

unde: Ii - curentul de intrare, Ui - căderea de tensiune pe rezistorul 4.

Tensiunea U2 la ieşirea amplificatorului diferenţial 5, cu evidenţa (1) constituie:

U2 = Kd · (Ui - U1) = Kd · Ii ·R. (2)

Tensiunea Ui la ieşirea defazorului 6:

Ui = Kφ · U2 = Kd · R · Mejφ · Ii = Kd Rejφ Ii, (3)

unde: Kφ = M ejφ = 1 · ejφ - factorul de transmisiune al defazorului 6.

Impedanţa Zi, reprodusă de convertor la clemele 2 şi 7, se determină:

Zi = Ui/Ii = Kd · R ejφ = Zi ejφi, (4)

unde: Zi - modulul impedanţei reproduse, φi - faza ei.

După cum rezultă din relaţia (4), modulul Zi al impedanţei reproduse de convertor Zi poate fi reglat în trepte prin intermediul intrării Nd, care asigură valori ale factorului de transmisiune Kd = 1; 10; 102, etc., sau altele, după necesitate, şi lin, prin reglarea rezistenţei rezistorului 3 cu codul NR. Faza ei φi este egală cu unghiul de fază φ introdus de defazorul 6 şi poate fi reglată cu codul de comandă Nφ.

Pentru exemplu, la utilizarea unui rezistor variabil cu banda de reglare a rezistenţei R = (0…106) Ω, a unui amplificator diferenţial cu factor de transmisiune Kd = 1; 10; 102, etc. şi a unui defazor cu banda de reglare a defazajului φ = (0…360°), conform relaţiei (4), banda de reglare a modulului impedanţei reproduse de convertor constituie respectiv Zi = (0…106; 0…107; 0…108, etc.) Ω, iar a fazei φi = (0…360°).

1. MD 420 Z 2012.04.30

Claims

Convertor de impedanţă, care conţine două cleme (2, 7), un amplificator operaţional (1) cu două intrări şi o ieşire, un rezistor variabil (3) comandat de cod, conectat cu polii între intrarea inversoare şi ieşirea amplificatorului operaţional (1), un rezistor fix (4), conectat între intrarea neinversoare a amplificatorului operaţional (1) şi masă, un amplificator diferenţial (5) cu factor de transmisiune variabil în trepte, conectat cu intrările respectiv la ieşirea şi la intrarea neinversoare ale amplificatorului operaţional (1), un defazor (6) comandat de cod cu posibilitatea reglării fazei în banda de valori 0…360° şi cu coeficient de amplificare unitar, conectat cu intrarea la ieşirea amplificatorului diferenţial (5), iar cu ieşirea - la intrarea neinversoare a amplificatorului operaţional (1), totodată clemele (2, 7) sunt conectate respectiv la intrarea inversoare a amplificatorului operaţional (1) şi la masă.