Устройство для моделирования характеристик электрических нелинейных элементов

Устройство для моделирования характеристик электрических нелинейных элементов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники. Целью изобретения является упрощение устройства. Устройство содержит первый и второй двухполюсники 1 и 2 обратной связи, первый и второй усилители 3 и 4 напряжения. Достижение поставленной цели обеспечено за счет новых связей между составными элементами устройства. I ип. (Л Ч| Эд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ИЮ °

РЕСПУБЛИК

O9l On

А1 ао4 С 06 С 7/62

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

БЕ ..

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3966290/24-24 (22) 17.10.85 (46) 15.06.87. Вол. 9 22 (71) Красноярский политехнический институт (72) А.Н.Григорьев, В.П.Довгун, 10.С.Перфильев, А .М.Даничев и А.С.Бельмас (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 824233, кл.С 06 G 7/26, Н 03 Н 7/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1290370, кл.G (16 G 7/62, 1985.. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НЕЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (57) Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.

Целью изобретения является упрощение устройства. Устройство содержит первый и второй двухполюсники 1 и 2 обратной связи, первый и второй усилители 3 и 4 напряжения. Достижение поставленной цели обеспечено за счет новых связей между составными элементами устройства, I ил.

461

1 1317

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике.

Целью изобретения является упрощение устройства.

На чертеже приведена схема устройства для моделирования нелинейных характеристик.

Устройство содержит первый и второй двухполюсники 1 и 2 обратной связи, первый и второй суммирующие 10 усилители 3 и 4 напряжения, первый и второй двухполюсники 1 и 2 обратной связи включены соответственно между первым входом и выходом первого суммирующего усилителя 3 напряжения и первым входом и выходом второго суммирующего усилителя 4 напряжения, первый вход первого суммирующего усилителя 3 напряжения соединен с вторым входом второго суммирующего 20 усилителя 4 напряжения и является входом устройства, второй вход первого суммирующего усилителя 3 напряжения соединен с первым входом второго суммирующего усилителя 4 напряжения и является выходом устройства °

Устройство работает следующим образом.

Матрица узловых проводимостей устройства имеет вид

ctg9

sin 8

fY) = ——

К, (3) 1

sin8 — ctg9

К = К

Ъ 4 (4) 1-cos 9 1, 6

6 <

5 2 (4) 2 (Y) = где 7,, где YzÄ вЂ” входная проводимость;

40 У.„ — проводимость нагрузки.

Пусть выполняются условия.

0 У< (Yj = (7) — Y 0

50 Функция проводимости (5) матрицы (7) примет вид:

Пусть ловия:

Y, = Y, Y./Y„

1 — 1

sin 9 (8) К =К =1+

55 Пусть выполняются условия; (2) Y, = 1/R,, Y, = 1/R»

Y РС

< г г (9) :< — проводимости первого и второго двухполюсников

1 и 2 обратной связи;

К вЂ” коэффициенты усиления первого. суммирующего усилителя 3 напряжения по первому второму входам соответственно;

К4 — коэффициенты усиления второго суммирующего усилителя 4 напряжения по второму и первому входу соответственно. выполняются следующие ус2 где 9 — угол ротации поворота нели- нейной характеристики ;

R — сопротивление резисторов 1

:и 2 обратной связи.

Тогда полученная матрица сводится к матрице описывающей работу известного R-ротатора, который используется для поворота нелинейных вольт-амперных характеристик.

Выполнение неравенств из (2) возможно при углах ротации от 90 до о

180 . Это обусловлено требованиями устойчивости.

Пусть выполняются условия:

Y = Y = — — — —.--- 0 г

В результате подстановки (4) в (1) получена матрица (3), описывающая работу R-ротатора.

Выполнение неравенства из (4) возможно при углах ротации от (-90) о до 0

Для дальнейшего выяснения работы схемы рассмотрим функцию проводимости:

Y f (Y< У >< g Y У К4)» () Кз= К = К6=

К = — 1. (6)

Подставив (5) в (1), получим мат- рицу:

1 1

Y (10) вх R(Rq P С PLb„

Lвх R4R2ñ 2 где L „ — входная индуктивность.

Выражение (10) описывает работу

LR-мутатора, используемого для моделирования нелинейных вебер-амперных характеристик. В качестве нелинейного элемента может быть использован один иэ резисторов обратной связи, либо конденсатор.

Пусть выполняются условия:

7< = РС, 7 = 1/В „ = i/к„, Тогда выражение 8 примет вид:

P C RH

Y = — — — =РС вх р вх ъ (I 2) С = — — С, н

Ьх R2, где С „- входная емкость.

CR — мутатор, используется для моделирования нелинейных вольт-кулонных характеристик. В качестве нелинейного элемента применяют резистор нагрузки.

Составитель А.Маслов

Редактор Н. Горват Техред В. Кадар Корректор С.Черни

Заказ 2426/45 Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4

3 13 где К,, R — сопротивление резисторов обратной связи;

С вЂ” емкость конденсатора нагрузки;

Р— комплексная частота.

Тогда выражение 8 примет вид

17461 4

Данное устройство может также значительно увеличивать емкость в зависимости от соотношений сопротивлений резисторов нагрузки и второго

5 резистора обратной связи R, что видно из (12) . При этом нагрузкой будет является конденсатор емкостью С.

Такйм образом, устройство путем перестройки реализует обобщенный мутатор и R-ротатор в пределах (-90) — 0 и 90 — 180

Формула изобретения

Устройство для моделирования характеристик электрических нелинейных элементов, содержащее первый и

20 второй суммирующие усилители напряжения, между первыми входами и выходами которых включены соответственно первый и второй двухполюсники обратной связи, первый вход первого суммирующего усилителя напряжения является входом устройства, а первый вход второго суммирующего усилителя напряжения — его выходом, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, в нем первые входы первого и второго суммирующих усилителей напряжения соединены с вторыми входами соответственно второго и первого суммирующих усилитеЗэ лей напряжения.