MD638Z - Impedance converter - Google Patents
Impedance converter Download PDFInfo
- Publication number
- MD638Z MD638Z MDS20120127A MDS20120127A MD638Z MD 638 Z MD638 Z MD 638Z MD S20120127 A MDS20120127 A MD S20120127A MD S20120127 A MDS20120127 A MD S20120127A MD 638 Z MD638 Z MD 638Z
- Authority
- MD
- Moldova
- Prior art keywords
- operational amplifier
- output
- operational
- inverting input
- differential
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Description
Invenţia se referă la domeniile tehnicii de măsurare şi radioelectronicii şi poate fi utilizată pentru reproducerea impedanţelor virtuale cu caracter flotant reprezentate în coordonate polare. The invention relates to the fields of measurement technology and radio electronics and can be used for reproducing floating virtual impedances represented in polar coordinates.
Este cunoscut un convertor de impedanţă, care conţine două amplificatoare operaţionale, un amplificator diferenţial cu patru intrări, un amplificator programabil, un defazor programabil, un amplificator inversor, precum şi alte elemente. Convertorul asigură reproducerea impedanţelor cu caracter flotant reprezentate în coordonate polare [1]. An impedance converter is known, which contains two operational amplifiers, a four-input differential amplifier, a programmable amplifier, a programmable phase shifter, an inverting amplifier, and other elements. The converter ensures the reproduction of floating impedances represented in polar coordinates [1].
Dezavantajul acestui convertor constă în structura complicată. The disadvantage of this converter lies in its complicated structure.
Cea mai apropiată soluţie este un convertor de impedanţă, care conţine un amplificator operaţional cu un rezistor variabil, conectat în reacţia negativă, un amplificator diferenţial şi un defazor - toate conectate în cascadă, ieşirea defazorului fiind conectată la intrarea neinversoare a amplificatorului operaţional, precum şi două cleme, conectate respectiv la intrarea inversoare a amplificatorului operaţional şi la masă. Convertorul asigură reproducerea impedanţelor reprezentate în coordonate polare cu reglare independentă a modulului şi fazei impedanţei reproduse [2]. The closest solution is an impedance converter, which contains an operational amplifier with a variable resistor, connected in negative feedback, a differential amplifier and a phase shifter - all connected in cascade, the output of the phase shifter being connected to the non-inverting input of the operational amplifier, as well as two clamps, connected respectively to the inverting input of the operational amplifier and to ground. The converter ensures the reproduction of impedances represented in polar coordinates with independent adjustment of the modulus and phase of the reproduced impedance [2].
Dezavantajul acestui convertor constă în legătura electrică a unui pol al impedanţei reproduse cu masa dispozitivului, ceea ce împiedică utilizarea convertorului pentru reproducerea impedanţelor cu caracter flotant. The disadvantage of this converter is the electrical connection of one pole of the reproduced impedance to the device ground, which prevents the converter from being used to reproduce floating impedances.
Problema pe care o rezolvă invenţia constă în lărgirea domeniului de utilizare a convertorului. The problem that the invention solves consists in expanding the scope of use of the converter.
Convertorul, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că conţine un amplificator operaţional cu două intrări şi o ieşire; un amplificator diferenţial cu factor de amplificare unitar, conectat cu intrările respectiv la ieşirea şi la intrarea neinversoare ale amplificatorului operaţional; un defazor comandat în cod, executat cu posibilitatea reglării fazei în banda de valori 0°…360° şi cu factor de amplificare unitar, conectat cu intrarea şi cu ieşirea respectiv la ieşirea amplificatorului diferenţial şi la intrarea neinversoare a amplificatorului operaţional; un rezistor variabil comandat în cod, conectat cu contactele respectiv la intrarea inversoare şi la ieşirea amplificatorului operaţional, un rezistor fix, conectat cu un contact la intrarea neinversoare a amplificatorului operaţional; două cleme de semnal, una din ele fiind conectată la intrarea inversoare a amplificatorului operaţional, precum şi trei cleme ale surselor de alimentare, polii comuni ai cărora sunt separaţi electric de masa convertorului, la două cleme fiind conectate respectiv contactele de alimentare pozitivă şi negativă ale amplificatoarelor operaţional şi diferenţial şi defazorului, iar la cea de-a treia clemă fiind conectate cea de-a doua clemă de semnal, cel de-al doilea contact al rezistorului fix şi punctele comune ale amplificatoarelor operaţional şi diferenţial şi defazorului. The converter, according to the invention, eliminates the above-mentioned disadvantages by containing an operational amplifier with two inputs and one output; a differential amplifier with unity gain, connected with its inputs to the output and non-inverting input of the operational amplifier, respectively; a code-controlled phase shifter, made with the possibility of adjusting the phase in the 0°…360° value band and with unity gain, connected with its input and output to the output of the differential amplifier and to the non-inverting input of the operational amplifier, respectively; a code-controlled variable resistor, connected with its contacts to the inverting input and output of the operational amplifier, respectively; a fixed resistor, connected with a contact to the non-inverting input of the operational amplifier; two signal terminals, one of which is connected to the inverting input of the operational amplifier, as well as three terminals of the power supplies, the common poles of which are electrically separated from the converter ground, to two terminals being connected respectively the positive and negative power contacts of the operational and differential amplifiers and the phase shifter, and to the third terminal being connected the second signal terminal, the second contact of the fixed resistor and the common points of the operational and differential amplifiers and the phase shifter.
Rezultatul tehnic al invenţiei constă în posibilitatea reproducerii impedanţelor flotante exprimate în coordonate polare, cu reglare independentă a modulului şi a fazei impedanţei. The technical result of the invention consists in the possibility of reproducing floating impedances expressed in polar coordinates, with independent adjustment of the impedance modulus and phase.
Invenţia se explică prin desenul din figură, în care este reprezentată schema convertorului. The invention is explained by the drawing in the figure, in which the converter diagram is represented.
Convertorul de impedanţă conţine amplificatorul operaţional 1, conectat cu intrarea inversoare la clema de semnal 2 şi la un pol al rezistorului variabil 3 comandat în cod, iar cu intrarea neinversoare - la un pol al rezistorului fix 4, amplificatorul diferenţial 5, conectat cu intrările respectiv la ieşirea şi la intrarea neinversoare ale amplificatorului operaţional 1, precum şi defazorul 6 comandat în cod, conectat cu intrarea la ieşirea amplificatorului diferenţial 5, iar cu ieşirea - la intrarea neinversoare a amplificatorului operaţional 1. Al doilea contact al rezistorului 4 este conectat împreună cu a doua clemă de semnal 7 la punctele comune ale amplificatoarelor 1 şi 5, defazorului 6 şi la cea de-a treia clemă 8 a sursei de alimentare, pentru conectarea la punctul comun al surselor de alimentare. Contactele de alimentare pozitivă şi negativă ale amplificatoarelor 1 şi 5 şi defazorului 6 sunt conectate respectiv la clemele de alimentare pozitivă 9 şi negativă 10. Rezistorul variabil 3 este dotat cu o intrare de comandă în cod NR, prin care se asigură reglarea rezistenţei lui, iar defazorul 6 - cu o intrare de comandă în cod Nφ, prin care se asigură reglarea defazajului φ. Sursele de alimentare Ua1 şi Ua2, separate electric de masa dispozitivului, se conectează din exterior la clemele 8, 9 şi 10. The impedance converter contains the operational amplifier 1, connected with the inverting input to the signal terminal 2 and to one pole of the variable resistor 3 controlled in the code, and with the non-inverting input - to one pole of the fixed resistor 4, the differential amplifier 5, connected with the inputs respectively to the output and to the non-inverting input of the operational amplifier 1, as well as the phase shifter 6 controlled in the code, connected with the input to the output of the differential amplifier 5, and with the output - to the non-inverting input of the operational amplifier 1. The second contact of the resistor 4 is connected together with the second signal terminal 7 to the common points of the amplifiers 1 and 5, the phase shifter 6 and to the third terminal 8 of the power supply, for connection to the common point of the power supplies. The positive and negative power supply contacts of amplifiers 1 and 5 and phase shifter 6 are connected to positive and negative power supply terminals 9 and 10, respectively. Variable resistor 3 is equipped with a control input in code NR, which ensures the adjustment of its resistance, and phase shifter 6 - with a control input in code Nφ, which ensures the adjustment of the phase shift φ. Power supplies Ua1 and Ua2, electrically separated from the device ground, are connected externally to terminals 8, 9 and 10.
Convertorul funcţionează în modul următor The converter operates in the following mode
Amplificatorul operaţional 1 şi rezistorul 3 cu rezistenţa R formează un convertor de curent în tensiune. Tensiunea U1 la ieşirea lui constituie: Operational amplifier 1 and resistor 3 with resistance R form a current-to-voltage converter. The voltage U1 at its output is:
U1 = - Ii · R + Ui, (1)U1 = - Ii R + Ui, (1)
unde: Ii - curentul de intrare; where: Ii - input current;
Ui - căderea de tensiune pe rezistorul 4. Ui - voltage drop across resistor 4.
Tensiunea U2 la ieşirea amplificatorului diferenţial 5, cu evidenţa (1) constituie: The voltage U2 at the output of differential amplifier 5, with evidence (1) is:
U2 = Kd · (Ui - U1) = Ii · R, (2) U2 = Kd · (Ui - U1) = Ii · R, (2)
unde: Kd = 1 - coeficientul de amplificare al amplificatorului diferenţial 5. where: Kd = 1 - the amplification coefficient of the differential amplifier 5.
Tensiunea Ui la ieşirea defazorului 6: Voltage Ui at the output of phase shifter 6:
Ui = Kφ · U2 = R · M ejφ · Ii = R ejφ · Ii, (3) Ui = Kφ · U2 = R · M ejφ · Ii = R ejφ · Ii, (3)
unde: Kφ = M ejφ =1 · ejφ - factorul de transfer al defazorului 6. where: Kφ = M ejφ =1 · ejφ - the transfer factor of the phase shifter 6.
Impedanţa Zi reprodusă de convertor la clemele 2 şi 7 se determină: The impedance Zi reproduced by the converter at terminals 2 and 7 is determined:
Zi = Ui/Ii = R ejφ ≡ Zi ejφi, (4)Zi = Ui/Ii = R ejφ ≡ Zi ejφi, (4)
unde: Zi - modulul impedanţei reproduse; where: Zi - the modulus of the reproduced impedance;
φi - faza ei. φi - its phase.
După cum rezultă din (4), modulul Zi al impedanţei Zi reproduse de convertor este egal cu valoarea rezistenţei R a rezistorului variabil 3, care poate fi reglată prin intermediul codului de comandă NR, iar faza φi a impedanţei Zi este egală cu unghiul de fază φ impus de defazorul 6 şi poate fi reglată cu codul de comandă Nφ. Impedanţa reprodusă la clemele de semnal 2, 7 posedă caracter flotant, deoarece ambele cleme sunt separate electric de masa dispozitivului. As follows from (4), the modulus Zi of the impedance Zi reproduced by the converter is equal to the resistance value R of the variable resistor 3, which can be adjusted by means of the command code NR, and the phase φi of the impedance Zi is equal to the phase angle φ imposed by the phase shifter 6 and can be adjusted by the command code Nφ. The impedance reproduced at the signal terminals 2, 7 has a floating character, since both terminals are electrically separated from the device ground.
De exemplu, la utilizarea unui rezistor variabil cu banda de reglare a rezistenţei R = (0…106) Ω şi a unui defazor cu banda de reglare a defazajului φ = (0°…360°), conform (4), banda de reglare a modulului impedanţei reproduse de convertor constituie Zi = (0…106) Ω, iar a fazei φi = (0°…360°). For example, when using a variable resistor with a resistance adjustment band R = (0…106) Ω and a phase shifter with a phase shift adjustment band φ = (0°…360°), according to (4), the adjustment band of the impedance modulus reproduced by the converter is Zi = (0…106) Ω, and of the phase φi = (0°…360°).
1. MD 3689 G2 2008.08.31 1. MD 3689 G2 2008.08.31
2. MD 420 Z 2012.04.30 2. MD 420 Z 2012.04.30
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDS20120127A MD638Z (en) | 2012-09-11 | 2012-09-11 | Impedance converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDS20120127A MD638Z (en) | 2012-09-11 | 2012-09-11 | Impedance converter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| MD638Y MD638Y (en) | 2013-05-31 |
| MD638Z true MD638Z (en) | 2013-12-31 |
Family
ID=48537088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| MDS20120127A MD638Z (en) | 2012-09-11 | 2012-09-11 | Impedance converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| MD (1) | MD638Z (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD888Z (en) * | 2014-11-05 | 2015-09-30 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD2130G2 (en) * | 2002-01-23 | 2003-09-30 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
| MD2462G2 (en) * | 2003-10-09 | 2004-11-30 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
| MD3111G2 (en) * | 2005-10-04 | 2007-02-28 | Технический университет Молдовы | Admittance converter |
| MD3154G2 (en) * | 2005-10-04 | 2007-03-31 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
| MD3173G2 (en) * | 2006-03-21 | 2007-05-31 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
| MD3461G2 (en) * | 2007-03-02 | 2008-09-30 | Технический университет Молдовы | Admittance converter |
| MD3689G2 (en) * | 2007-09-18 | 2009-03-31 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
| MD90Z (en) * | 2008-12-04 | 2010-04-30 | Технический университет Молдовы | Admittance converter |
| MD195Z (en) * | 2009-05-06 | 2010-11-30 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
| MD248Z (en) * | 2009-07-07 | 2011-02-28 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
| MD420Z (en) * | 2011-01-11 | 2012-04-30 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
-
2012
- 2012-09-11 MD MDS20120127A patent/MD638Z/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD2130G2 (en) * | 2002-01-23 | 2003-09-30 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
| MD2462G2 (en) * | 2003-10-09 | 2004-11-30 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
| MD3111G2 (en) * | 2005-10-04 | 2007-02-28 | Технический университет Молдовы | Admittance converter |
| MD3154G2 (en) * | 2005-10-04 | 2007-03-31 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
| MD3173G2 (en) * | 2006-03-21 | 2007-05-31 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
| MD3461G2 (en) * | 2007-03-02 | 2008-09-30 | Технический университет Молдовы | Admittance converter |
| MD3689G2 (en) * | 2007-09-18 | 2009-03-31 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
| MD90Z (en) * | 2008-12-04 | 2010-04-30 | Технический университет Молдовы | Admittance converter |
| MD195Z (en) * | 2009-05-06 | 2010-11-30 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
| MD248Z (en) * | 2009-07-07 | 2011-02-28 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
| MD420Z (en) * | 2011-01-11 | 2012-04-30 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD888Z (en) * | 2014-11-05 | 2015-09-30 | Технический университет Молдовы | Impedance converter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MD638Y (en) | 2013-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7733178B1 (en) | High efficiency audio amplifier | |
| US10461640B2 (en) | Switching power converter | |
| JP2017527784A5 (en) | ||
| ATE318464T1 (en) | POWER AMPLIFIER (PA) WITH IMPROVED POWER CONTROL | |
| GB2510393A (en) | An envelope-tracking amplifier with a linear amplifier having an output offset current for improved efficiency | |
| CN106100292A (en) | A kind of small power DC power supply able to programme and power configuration method | |
| CN104345758B (en) | A kind of superconducting quantum interference device bias amplifier | |
| CN102932723B (en) | A kind of two ends MEMS microphone | |
| TWI362827B (en) | Circuit for improved differential amplifier and other applications | |
| MD638Z (en) | Impedance converter | |
| MD3689F1 (en) | Impedance converter | |
| MD701Z (en) | Impedance converter | |
| MD672Z (en) | Impedance converter | |
| CN106253676A (en) | A kind of constant-pressure type Switching Power Supply realizes the control line line structure of constant current output characteristic | |
| JP2013521689A5 (en) | ||
| CN207117976U (en) | A kind of heating control circuit | |
| MD740Z (en) | Impedance converter | |
| CN103744463A (en) | Variable reference power supply capable of detecting duty ratio | |
| MD649Z (en) | Negative resistance converter | |
| CN204707098U (en) | Gain control circuit in a kind of vector addition phase shifter | |
| TW200737648A (en) | Battery charging circuit | |
| CN202956422U (en) | Novel precision current detection circuit | |
| CN102571014B (en) | Voltage type automatic gain control circuit | |
| CN203535211U (en) | Novel electronic load box used for current transformer verification | |
| CN206178519U (en) | 0 10V voltage signal changes 10mA electric current signal circuit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG9Y | Short term patent issued | ||
| KA4Y | Short-term patent lapsed due to non-payment of fees (with right of restoration) |