Устройство с отрицательным частотнозависимым входным сопротивлением
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).


