MD90Y

MD90Y - Convertor de admitanta

Info

Publication number: MD90Y
Application number: MDS20080032A
Authority: MD
Inventors: Vitalie Nastas; Pavel Nicolaev
Original assignee: Universitatea Tehnica A Moldovei
Priority date: 2008-12-04
Filing date: 2008-12-04
Publication date: 2009-09-30
Also published as: MD90Z

Abstract

Inventia se refera la tehnica de masurare si la radioelectronica si poate fi utilizata pentru reproducerea cu precizie inalta a admitantelor flotante reprezentate in coordonate carteziene. Convertorul de admitanta contine doua contacte (2, 3), un amplificator diferential (1), intrarile neinvertoare si invertoare ale caruia sunt conectate la contactele (2, 3) respectiv, doua amplificatoare programabile (4, 5) cu coeficienti de transfer reglabili in intervalul de valori pozitive si negative, intrarile carora sunt conectate la iesirea amplificatorului diferential (1), un defazor (6) cu defazaj de 90°, intrarea caruia este conectata la iesirea amplificatorului programabil (4), doua convertoare de tensiune in curent (7, 8) cu coeficienti de conversie egali, iesirile carora sunt conectate la contactele (2, 3), respectiv. Convertoarele de tensiune in curent (7, 8) sunt dotate cu intrari diferentiale. Iesirea amplificatorului programabil (5) este conectata la intrarea neinvertoare a convertorului de tensiune in curent (7) si la intrarea invertoare a convertorului de tensiune in curent (8), iar iesirea defazorului (6) este conectata la intrarea invertoare a convertorului de tensiune in curent (7) si la intrarea neinvertoare a convertorului de tensiune in curent (8).

Description

[0001] Invenţia se referă la tehnica de măsurare şi la radioelectronică şi poate fi utilizată pentru reproducerea cu precizie înaltă a admitanţelor flotante reprezentate în coordonate carteziene.

[0002] Este cunoscut un convertor de admitanţă, care conţine două amplificatoare diferenţiale cu admitanţă înaltă de intrare, două amplificatoare programabile, un defazor şi două convertoare de tensiune în curent [1].

[0003] Dezavantajul acestui convertor constă în construcţia complexă şi costul înalt al dispozitivului.

[0004] Problema pe care o rezolvă invenţia este simplificarea construcţiei şi micşorarea preţului de cost.

[0005] Convertorul de admitanţă înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că conţine două contacte, un amplificator diferenţial, intrările neinvertoare şi invertoare ale căruia sunt conectate la contactele respective, două amplificatoare programabile cu coeficienţi de transfer reglabili în intervalul de valori pozitive şi negative, intrările cărora sunt conectate la ieşirea amplificatorului diferenţial, un defazor cu defazajul de 90°, intrarea căruia este conectată la ieşirea amplificatorului programabil, două convertoare de tensiune în curent cu coeficienţi de conversie egali, ieşirile cărora sunt conectate la contactele respective. Convertoarele de tensiune în curent sunt dotate cu intrări diferenţiale, ieşirea amplificatorului programabil este conectată la intrarea neinvertoare a convertorului de tensiune în curent şi la intrarea invertoare a convertorului de tensiune în curent, iar ieşirea defazorului este conectată la intrarea invertoare a convertorului de tensiune în curent şi la intrarea neinvertoare a convertorului de tensiune în curent.

[0006] Rezultatul invenţiei constă în crearea unui convertor pentru reproducerea admitanţelor simulate flotante cu orice caracter reprezentate în coordonate carteziene şi cu posibilitatea reglării independente a componentelor activă şi reactivă.

[0007] Schema convertorului este reprezentată în figură.

[0008] Convertorul de admitanţă conţine un amplificator diferenţial 1, două contacte 2, 3, intrările neinvertoare şi invertoare sunt conectate la contactele 2, 3 respectiv, două amplificatoare programabile 4, 5 cu coeficienţi de transfer reglabili în intervalul de valori pozitive şi negative, intrările cărora sunt conectate la ieşirea amplificatorului diferenţial 1, un defazor 6 cu defazaj de 90°, intrarea căruia este conectată la ieşirea amplificatorului programabil 4, două convertoare de tensiune în curent 7, 8 cu coeficienţi de conversie egali, ieşirile cărora sunt conectate la contactele 2, 3, respectiv. Convertoarele de tensiune în curent 7, 8 sunt dotate cu intrări diferenţiale, ieşirea amplificatorului programabil 5 este conectată la intrarea neinvertoare a convertorului de tensiune în curent 7 şi la intrarea invertoare a convertorului de tensiune în curent 8, iar ieşirea defazorului 6 este conectată la intrarea invertoare a convertorului de tensiune în curent 7 şi la intrarea neinvertoare a convertorului de tensiune în curent 8.

[0009] Dispozitivul funcţionează în modul următor.

[0010] Amplificatorul diferenţial 1 creează la ieşire o tensiune U1:

U1 = KDA · Ui ,

(1)

[0012] unde: Ui este tensiunea de intrare a amplificatorului 1, KDA - coeficientul diferenţei de amplificare al amplificatorului 1. Tensiunea U2 la ieşirea amplificatorului 4:

U2 = K1 · U1 = K1KDAUi ,

(2)

[0014] unde K1 este coeficientul de amplificare al amplificatorului 4.

[0015] Defazorul 6 posedă coeficient de transfer unitar şi introduce un defazaj de 90° în calea semnalului. Tensiunea U3 la ieşirea lui constituie:

U3 = U2 ·ej9°° = j·U2 = jK1KDAUi ,

(3)

[0017] unde: j este unitate imaginară, e - baza logaritmului natural (e = 2,7…).

[0018] Tensiunea U4 la ieşirea amplificatorului programabil 5 cu coeficientul de transfer K2 constituie:

U4 = K2 · U1 = K2KDAUi .

(4)

[0020] Convertoarele de tensiune în curent 7 şi 8 efectuează conversia diferenţei tensiunilor U3 şi U4 în curenţii I1, I2 egali ca mărime şi cu direcţii opuse:

[0021] I1 = Yc ·(U4 - U3) = Yc(K2KDAUi - jK1KDAUi) = YcKDAUi(K2 - jK1) , (5)

I2 = Yc · (U3 - U4) = -I1 ,

(6)

[0023] unde Yc este admitanţa de transfer a convertoarelor 7 şi 8.

[0024] Aceşti curenţi curg prin contactele 2 şi 3, formând curentul de intrare al convertorului Ii:

Ii = I1 = -I2 = YcKDAUi(K2 - jK1) .

(7)

[0026] Admitanţa Yi reprodusă de convertor la contactele 2 şi 3 se determină prin formula:

Yi = (Zi)-1 = Ii/Ui = YcKDA(K2 - jK1) ≡ Gi + jBi ,

(8)

[0028] unde: Gi = YcKDAK2 este componenta activă a admitanţei reproduse, Bi = -YcKDAK2 - componenta reactivă.

[0029] După cum rezultă din ecuaţia (8), valoarea componentei active Gi a admitanţei reproduse depinde direct proporţional de coeficientul de transfer K2 al amplificatorului programabil 5, iar valoarea componentei reactive Bi - de coeficientul K1 al amplificatorului 4. Reglarea coeficienţilor de transfer K2 şi K1 ai amplificatoarelor 5 şi 4 rezultă în variaţia independentă a componentelor activă şi, respectiv, reactivă ale admitanţei reproduse Yi.

[0030] Deoarece curenţii I1, I2 posedă valori egale şi constituie curentul Ii, care curge prin admitanţa reprodusă Yi rezultă că impedanţele de mod comun între contactele de intrare 2, 3 şi masă posedă valori infinite, ceea ce asigură caracterul flotant al admitanţei reproduse.

[0031] În calitate de exemplu de implementare practică poate servi cazul în care Yc = 1 Ω-1, K1, K2 variază în banda de valori -1…+1, KDA = 1. Atunci, conform (8), la variaţia coeficientului K2 componenta activă Gi a admitanţei reproduse Yi se reglează în banda de valori Gi = (-1…+1) Ω-1, iar la variaţia coeficientului K1 componenta reactivă Bi a admitanţei reproduse Yi se reglează în banda de valori Bi = (+1…-1) Ω-1.

[0032] 1. MD 3461G2 2007.12.31

Claims

1. Convertor de admitanţă, care conţine două contacte (2, 3), un amplificator diferenţial (1), intrările neinvertoare şi invertoare ale căruia sunt conectate la contactele (2, 3) respectiv, două amplificatoare programabile (4, 5) cu coeficienţi de transfer reglabili în intervalul de valori pozitive şi negative, intrările cărora sunt conectate la ieşirea amplificatorului diferenţial (1), un defazor (6) cu defazaj de 90°, intrarea căruia este conectată la ieşirea amplificatorului programabil (4), două convertoare de tensiune în curent (7, 8) cu coeficienţi de conversie egali, ieşirile cărora sunt conectate la contactele (2, 3), respectiv caracterizat prin aceea că convertoarele de tensiune în curent (7, 8) sunt dotate cu intrări diferenţiale, ieşirea amplificatorului programabil (5) este conectată la intrarea neinvertoare a convertorului de tensiune în curent (7) şi la intrarea invertoare a convertorului de tensiune în curent (8), iar ieşirea defazorului (6) este conectată la intrarea invertoare a convertorului de tensiune în curent (7) şi la intrarea neinvertoare a convertorului de tensiune în curent (8).