Имитатор емкости

Имитатор емкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП И

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистицеских

Реслублин (н)673930

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.03.76 (21) 2344632118-09 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл

G01 R 17/00

Гесударстеенный кеиетет

СССР пе делак вэебретепей н открытей (53) УДК 621.372. .41.01 (088.8) Опубликовано 15.07.79. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 25.07.79 (72) Авторы изобретения

Ю. В. Братусь, Е. А. Войтенко и В. П. Карпенко (71) Заявитель

Институт электродинамики АН Украинской CCP (54) ИМИТАТОР ЕМКОСТИ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться для построения образцовых мер емкости больших значений.

Известен имитатор емкости, содержащий операционный усилитель, первый резистор, включенный между инвертирующим входом усилителя и его выходом, второй резистор, подключенный к выходу усилителя, третий резистор, подключенный к неинвертирующему входу усилителя, и первый конденсатор, подключенный к инвертирующему входу усилителя (1) .

Однако известный имитатор емкости имеет недостаточную точность и сложную аппаратурную реализацию.

Цель изобретения — упрощение схемы и повышение точности.

Для этого в имитаторе емкости, содержащем операционный усилитель, первый резистор, включенный между инвертирующим входом усилителя и его выходом, второй резистор, подключенный к выходу усилителя, третий резистор, подключенный к неинвертирующему входу усилителя, и первый конденсатор, подключенный к инвертирующему входу усилителя, первый конденсатор и второй и третий резисторы своими вторыми выводами соединены с первым входом имитатора, а к неинвертирующему входу усилителя подключен дополнительный конденсатор, другим отводом подключенный к второму входу имитатора.

На чертеже изображена принципиальная схема предложенного имитатора емкости.

Имитатор содержит источник тока 1, операционный усилитель 2, конденсаторы 3 и 4, и резисторы 5, 6 и 7.

Имитатор работает следующим образом.

Обозначим емкости конденсаторов 3 и 4 соответственно через С и С, а сопротивления резисторов 5 и 6 через R u R

При выполнении соотношений

e я

C=R входной ток 1, с имитатора примерно равен току 1i в резисторе 7 и влияние сопротивлений соединительных проводов и контактов на величину входного тока имитатора существенно снижается.

Коэффициент усиления усилителя 2 достаточно велик и не учитываются влияния

Ц5. ()

R. Х откуда Vg. U

После подстановки равенств 4 и 2 в равенство 1 получим значение входного сопротивления имитатора (5) 30

35 е в е

154," Щ ФВВ цр. в ФФ«и 1

« " его входного и выходного сопротивления и вторичных параметров образцовых мер.

Так как значения сопротивления R, К, Х =;- --; Х = —.- — выбираются на не° 1

/ сгс >с сколько порядков больше сопротивления

К резистора 7, то с достаточной точно5 Thl() можно считать, что основной входной ток / с имитатора протекает через резистор

7 и выход усилителя 2, т. е, /с / /p u можно записать выражение для входного сопротивления имитатора ф = /

U где ток /, может быть определен по известному напряжению Ug, на зажимах резистора 7,т. е.

/, =/в = — . (2)

R,ð.

Для мостовой цепи можно записать соотношение

Ua U ,>о (з)

ЯР, Х+Х, где Vq — — напряжение на зажимах резистора 7, — напряжение источника тока / с учетом того, что ток, проходящий через вход-25 ное сопротивление усилителя 2, близок к нулевому.

При R = R и Х = Х равенство (3) можно записать т. е. входное сопротивление представляет собой емкость со значением с „= с — (1 4

Таким образом, в данном имитаторе практически исключена входная активная проводимость, а компенсация влияния сопротивления соединительных проводов выполнена без усложнения схемы имитатора.

Экспериментальные исследования показали, что можно построить имитаторы класса 0,1 — 0,05 емкостью до 1 Ф с тангенсом угла потерь не более 10 з.

Формула изобретения

Им итатор емкости, содержа щий операционный усилитель, первый резистор, включенный между инвертируюшим входом усилителя и его выходом, второй резистор, подключенный к выходу усилителя, третий резистор, подключенный к неинвертируюшему входу усилителя и первый конденсатор, подключенный к инвертирующему входу усилителя, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы и повышения точности, первый конденсатор и второй и третий резисторы своими вторыми выводами соединены с первым входом имитатора, а к неинвертируюгцему входу усилителя подключен дополнительный конденсатор, другим отводом подключенный к второму входу имитатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1; Ж. Марше. «Операционные усилители и их применение», М., «Энергия», 1974, с. 142.

Составитель Е. Погиблов

Реда кто р T. Я но в а Техред О. Луговая Корректор lO, Макаренко

Заказ 4064/40 Тираж 1089 Подпис ное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4