Гиратор (электрическая цепь)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Гиратор — электрическая цепь, которая осуществляет преобразование импеданса. Другими словами, эта схема заставляет ёмкостные цепи проявлять индуктивные свойства, полосовой фильтр будет вести себя как режекторный фильтр и т. п.

История[править | править исходный текст]

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

Гиратор как аналог индуктивности[править | править исходный текст]

Гиратор как аналог индуктивности

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

Принцип работы[править | править исходный текст]

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

Z = R_\mathrm{L} + j \omega L \,\!

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

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

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

Z_\mathrm{in} = R_\mathrm{L} + j \omega R_\mathrm{L} R C \,\!

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

Примечания[править | править исходный текст]

Литература[править | править исходный текст]

  • B. D. H. Tellegen The gyrator, a new electric network element (англ.) // Philips Res. Rep.. — 1948. — Т. 3. — P. 81–101.
  • K. M. Adams, E. F. A. Deprettere and J. O. Voorman The gyrator in electronic systems // Advances in Electronics and Electron Physics / Ladislaus Marton. — Academic Press, Inc., 1975. — Т. 37. — P. 79–180.
  • Искусство схемотехники, издание 4-е, т. I, с. 281-282