Устройство с отрицательным частотнозависимым входным сопротивлением

Устройство с отрицательным частотнозависимым входным сопротивлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О С НИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик 711667

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕДЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 011177 (21) 2538357/18-09 (51)м. Кл. с присоедикением заявки М

Н 03 Н ll/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 250180. бюллетень ¹ 3

Дата опубликования описания 25.01.80 (5Ç) УДК 621.372. .57(088.8) (72) Автор изобретения

К.П. Гордиенко (71) Заявитель

Кишиневский политехнический институт им. С. Лазо (54) УСТРОЙСТВО С OTPHUATEJIbHbIN ЧАСТОТНОЗАВИСИМЫМ ВХОДНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для реализации активных избирательных цепей с частотно-зависимым отрицательным входным сопротивлением.

Известно устройство с отрицательным частотно-зависимым входным сопротивлением, содержащее первый дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого является входом устройства, и второй дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого соединен через конденсатор с его выходом, через первый резистор — с выходом первого дифференциального усилителя, через второй резистор — с общей шиной, а выход через третий резистор — с неинвертирующим входом первого дифФеренциального усилителя (11. . Однако это устройство обладает. недостаточно широким диапазоном значений отрицательного частотнозависимого входного сопротивления в области нижних частот.

Цель изобретения — расширение диапазона значений отрицательного частотно-зависимого входного сопротив.ления устройства в область нижних частот.

Для этого в устройстве с отри,цательным частотно-зависимым входным сопротивлением, содержащем первый дифференциальный усилитель; инвертирующий вход которого является входом устройства, и второй дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого соединен через конденсатор с его выходом, через первый резистор — с выходом первого дифференциального усилителя, через -второй резистор — c общей шиной, а выход через третий резистор — c неинвертирующим входом первого дифференциального усилителя, вход устройства соединен с выходом первого дифференциального усилителя и общей шиной соответственно через четвертый и пятый резисторы, а неинвертирующие входы обоих J, фференциальных усилителей объединены ч подключены к общей шине через другой конденсатор, при этом Y Y 7

kg Yg к где Y< Y<, У, У вЂ” проводимости первого, второго, четвертого и пятого резисторов соответственно.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема устройства.

711б67

Устройство с отрицательным частотно-зависимым входным сопротивлением содержит первый дифференциальный усилитель 1, инвертирующий.вход которого является входом устройства, и второй дифференциальный усилитель 2, инвертирующий вход которого соединен через конденсатор

3 с его выходом, через первый резистор 4 — с выходом первого дифференциального усилителя 1, через второй резистор 5 — с общей шиной, а выход через третий резистор б — с неинвертирующим входом первого дифференциального усилителя, вход устройства соединен с выходом первого дифференциального усилителя и общей шиной соответственно через четвертый и пятый резисторы 7, 8, а HPèíâåðòèðóþöèé входы обоих дифференциальных усилителей объединены и подключены к общей шине через 20 другэй конденсатор 9, при этом У, Ут (, где, .(, (,, (— проводимости первого 4, второго 5, четвертого 7, пятого 8 резисторов соответственно. 25

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал от источника поступает на инвертирующий вход усилителя 1 с глубокой резистивной отрицательной обратной связью, осуществляемой через сопротивление смещения

8 и резистор 7. С выхода усилителя

1 сигнал поступает на инвертирующий вход усилителя 2, охваченный отрицательной обратной связью в виде дифференцирующей RC-цепи, состоящей из резистора 5 и конденсатора 3, и положительной обратной связью в виде интегрирующей RC-цепи, состоящей 40 из конденсатора.9 и резистора б.

Выделенный сигнал на выходе интегрирующей RC-цепи подается на неинвертирующие входы усилителя 1 и 2 и в дальнейшем прохождение сигнала повторяется. Поскольку усилители 1 и

2 охвачены общей петлей резистивной отрицательной обратной связи, а также дополнительными обратнымие связями для каждого из них, то можно считать, что схема устойчива и имеет практически нулевой потенциал на выходах усилителей 1 и

2 при отсутствии сигнала от источ" ника. В лучае, когда частота вход ного сигнала источника равна нулю, 55 входное частотно-зависимое сопротивле-! ние устройства равно положительному опротивлению на нулевой частоте, которое определяется результирующей проводимостью сопротив- ) лений смещения первого и второго усилителей, т. е. разностью Y< Y—

"(Ч4 .

При подаче синусоидального напряжения от источника сигналов входное сопротивление предлагаемого устройства будет изменяться в зависимости от частоты входного сигнала.

Действительно, в этом случае входное сопротивление частотно-зависимого отрицательного сопротивления определяется произведением проводимостей реактивных элементов дифференцирующей и интегрирующей RC-цепей и результирующей проводимостью смещения на нулевой частоте.

Входное сопротивление предлагаемого устройства описывается вйражением, при условии, что дифференциальные усилители рассматриваются как идеальные:

v„„s

7 в ч (ч ч ч ч ) цРс с (Ю где Y< — проводимость резистора 4;

V< — проводимость резистора 5;

У9 — проводимость резистора б; проводимость резистора 7; (— проводимость резистора 8;

С вЂ” емкость конденсатора 31

С вЂ” емкость конденсатора 9;. ю — круговая частота.

Результирующее сопротивление смещения определяется разностью произведения проводимостей Y„ Y< — 1

Величина этой разности должна быть положительной. Иэ формулы входного сопротивления видно, что чем меньше разность произведений проводимостей

Y — Уд У4, тем меньше будет сказываться влияние сопротивлений смещений, а это приведет: во-первых увеличению входного положительного сопротивления на нулевой частоте и во-вторых к расширению диапазона значений отрицательного входного частотно-зависимого сопротивления в области нижних частот, Опытная проверка показала, что при выбо-. ре соответствующих номиналов элементов схемы, входное положительное сопротивление устройства на чулевой частоте увеличилось в 13 раз по сравнению с прототипом-, а нижняя граница области отрицательных значений входного частотно-зависимого сопротивления снизилась в 5 раз в диапазон более низких частот.

Формула изобретения

Устройство с отрицательным частотно-зависимым входным сопротивлением, содержащее первый дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого является входом устройства, и второй дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого соединен через конденсатор с его выходом, через первый резистор †. с выходом первого дифференциального усилителя, через второй резистор - с общей шиной, а выход

711667

Составитель A. Заболотская

Редакто Н. Хлудова Тех ед М, Келемеш Ко екто В. Б тяга

Заказ 9025/41 Тираж 995 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР

«по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра сная наб . д. 4 5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул; Проектная, .4 через третий резистор — с неинвертирующим входом первого дифференциального усилителя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона значений отрицательного частотна-зависимого входного сопротивления устройства в о6ласть нижних частот, вход устройства соединен с выходом первого дифференциального усилителя и общей шиной соответственно через четвертый и пятый резисторы, а неинвертиРующие входы обоих дифференциальных усилителей объединены и подключены к общей шине через другой конденсатор, при этом К, ° 1 т ( где Va Ygi (4,, У вЂ” проводимости

5 первого, второго, четвертого и пятого резисторов соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Proceeding ef the IEEE, ApriI, 1972, с. 444-445 (прототип).