http://pspicelib.narod.ru

Электронный аналог переменного конденсатора

Изготовление    переменных   конденсаторов большой емкости достаточно сложно.
При использовании конденсатора в цепи отрицательной ОС можно менять эквивалентную емкость на входе усилителя
за счет изменения коэффициента усиления ОУ U1. Для этого достаточно резистор R1 сделать переменным.

Рис. 1. Схема  электронного аналога  переменного  конденсатора

[Maple Bitmap]

>    restart:with(MSpice):Devices:=[Equal,[OP,DC1,2]]:
ESolve(`OP-PSpiceFiles/SCHEMATIC1/SCHEMATIC1.net`):

[Maple Plot]

`DC1 линейная модель ОУ`

`Cистема Кирхгофа`

V1 = A*(VINP-V1)

(V1-V2)/R1-(V2-V3)/R2 = 0

-I1+(V3-VINP)*s*C1 = 0

V3 = A*(Vref-V2)

{VINP, V1, V3, V2}

MSpice v8.93:   http://pspicelib.narod.ru

Заданы источники: [Vref, I1]

Заданы узлы: {VREF}

Получены решения:

V_NET:=[VINP, V1, V3, V2]:

J_NET:=[J1, JVref, JR2, JC1, JR1]:

Методом вольтметра и амперметра определим входное сопротивление схемы.

>   
Zinp:=simplify(V3/I1);

Zinp := A*(s*C1*R1*A*Vref+R2*s*C1*Vref+s*C1*R1*Vref+R2*s*C1*A*Vref+R2*A*I1)/s/C1/(R2*A^2+2*R1*A+R2+R1+A^2*R1+R2*A)/I1

Для упрощения формул примем, что ОУ идеальные и обладают бесконечным усилением.

>    Vref:=0:
Zinp:=collect(limit(Zinp,A=infinity),s);

Zinp := R2/s/C1/(R2+R1)

Таким образом, входное сопротивление схемы чисто ёмкостное

>    Zinp:=simplify(subs(s=I*omega,Zinp));

Zinp := -I*R2/omega/C1/(R2+R1)

Пользуясь соотноiением Xc=1/(i*w*C), найдем эквивалентную ёмкость.

>    Ce:= solve(1/(I*omega*Ce)=Zinp,Ce);

Ce := C1*(R2+R1)/R2

>    Values(AC,ERLCVI,[]):

Номиналы компонентов:   

R2:=100e3:  [100K]

C1:=10e-9:  [10n]

R1:=10e3:  [10K]

A:=1e6:  [1e6]

DC источник: Vref:=0:  AC: Vref:=0:

AC источник: I1:=0:  AC: I1:=1:   Pfase(degrees):=0:

Выводы:  Установив вместо R1 переменное сопротивление, можно в широких пределах менять эту ёмкость.
В некоторых случаях это позволяет избавиться от громоздких конденсаторов.

Hosted by uCoz