Русская Википедия:Гиратор (электрическая цепь)

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Шаблон:Значения Гиратор (Шаблон:Lang-en, от Шаблон:Lang-el — круг) — электрическая цепь, преобразующая импеданс. Иными словами, эта схема заставляет ёмкостные цепи проявлять индуктивные свойства, — в частности полосовой фильтр будет вести себя как режекторный фильтр и т. п.

История

Идея гиратора была предложена в 1948 году Бернардом Теллегеном (Bernard D. H. Tellegen).

Гиратор как аналог индуктивности

Файл:Gyrator.svg
Гиратор

Основное применение гираторов заключается в создании участков цепи, имитирующих индуктивность. Поскольку катушки индуктивности далеко не всегда применимы в электрических цепях (например в микросхемах), использование гираторов позволяет обходиться без катушек индуктивности. Для этого используется цепь, состоящая из конденсатора, операционного усилителя или транзисторов и резисторов.

Принцип работы

Назначение гиратора — поменять знак комплексного сопротивления цепи (т. е. импеданса) (на приведённой схеме — инвертировать действие конденсатора). Желаемый импеданс цепи, который мы хотим получить, можно описать как

<math>Z = R_\mathrm{L} + j \omega L</math>

То есть это последовательно соединённые индуктивность L и сопротивление RL. Из схемы видно, что импеданс имитированной индуктивности соединён параллельно с импедансом C и R

<math>Z_\mathrm{in} = \left( R_\mathrm{L} + j \omega R_\mathrm{L} R C \right) \| \left( R + {1 \over {j \omega C}} \right) </math>

В формуле символы || означают параллельное электрическое соединение.

В случае, когда R много больше чем RL, то это уравненение принимает вид

<math>Z_\mathrm{in} = R_\mathrm{L} + j \omega R_\mathrm{L} R C</math>

Таким образом мы получаем последовательно соединённые сопротивление <math>R_\mathrm{L}</math> и индуктивность <math>L_\ = R_\mathrm{L} R C</math>. Основное отличие от истинной (физической) индуктивности здесь проявляется в том, что присутствует параллельное <math>RC</math>, и в том, что <math>R_\mathrm{L}</math> обычно значительно больше, чем в реальных катушках.

Примечания

Шаблон:Примечания

Литература