Резистор із регульованими додатними і від`ємними статичними параметрами (опір, провідність)

Резистор із регульованими додатними і від'ємними статичними параметрами (опір, провідність), що містить постійний резистор, до виходу якого в схемі включення прикладена, зустрічно напрузі, що діє на вході, напруга допоміжного джерела живлення, який відрізняється тим, що допоміжним джерелом є джерело напруги, кероване напругою, утвореною на вході резистора, із регульованим коефіцієнтом передачі. (19) (21) u201012536 (22) 25.10.2010 (24) 10.05.2011 (46) 10.05.2011, Бюл.№ 9, 2011 р. (72) КАРАНДАКОВ ГЕНАДІЙ ВАСИЛЬОВИЧ, КРИВЕНКО ВІКТОР ІВАНОВИЧ (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ ТРАНСПОРТНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 3 2. Джерело напруги кероване напругою, яка прикладена до входу резистора R. Для схеми фіг.1 справедливі співвідношення: U1–UR–kU1=0, де UR=RI. Звідки UR=(1-k)U1; I=UR/R=(1-k)U1/R. Опір схеми R(k) між точками 1-2 буде: R(k)=U/I=R/(1-k). Отже, R(k)=R/(1-k) або g(k)=1/R(k). Тут g(k) провідність між точками 1-2. На фіг.2, 3 - показані графіки залежностей R(k) і g(k) відповідно: Як випливає з графіків, пропонований ККрезистор дозволяє змінювати свій опір (провідність) в широких межах, які включають і від'ємні значення, що вигідно відрізняє його від всіх відомих варіантів. Нижче наведені порівняльні результати електричного моделювання системи алгебраїчних рівнянь із квазівід'ємними резисторами і за допомогою пропонованих КК-резисторів, реалізованих в середовищі пакета програм схемотехнічного моделювання WorkBench [4]. Нехай задана система лінійних алгебраїчних рівнянь виду: 5 х1  3х 2  1  (1)  8 х1  х 2  19 Цій системі відповідає електрична модель, що представлена на фіг.4. При g1  -(g11  g12 ) та g2  -(g21  g22 ) схема описується рівняннями: g11U1  g12U2  J1  (2)  g21U1  g22U2  J2  Встановимо зв'язок між рівняннями (1) і (2), для чого введемо масштабні залежності Ui  xi   x ; Ji  b  b у систему (2). В результаті будемо мати:    g11 x x1  g12 x x 2  b1  b b  (3)  x x g21 x1  g22 x 2  b2   b b  Із порівняння (1) і (3) випливає:   aij  gij x або gij  aij b . x b  Вольт   Ампер  x  b  Тут ; ; одиниця х    одиниця b    Сименс  а  b    x  одиниця а  Використовуючи наведені співвідношення підрахуємо параметри схеми, що наведена на фіг.4: 59292 4 1. Обираємо масштаб   а  b  0,01 x   Сим   . Тоді: gij  aij a  0,01 Сим. одиниця а     А 2. Обираємо масштаб  b  0,1  і  одиниця b  отримуємо: J1=0,1 A; J2=0,9 A.  0,1 3. Знаходимо масштаб  x  b   10 а 0,01   В  . одиниця х   4. Знаходимо параметри електричної моделі: g11  a11   a  5  0,01  0,05 Сим; g12  a12   a  0,03 Сим ; g1  (g11  g12 )  0,02 Сим g21  0,08 Сим; g22  0,01Сим; g2  0,09 Сим. J1  1  0,1  0,1А; J2  19  0,1  1,9 А. Далі, в електричній схемі моделі від'ємні опори реалізуємо за схемою запропонованою Г.Є. Пуховим і ітераційним шляхом підбираємо U2, доки на всіх від'ємних елементах не виконуватиметься співвідношення U2=2·U1. Після виміру Ui отримуємо: U 20 U1  20 B; U2  30 B або x1  1   2;  x 10 30  3. 10 Значення х1 і х2 є результатом рішення системи (1). Тепер застосуємо як елемент моделі, що має від'ємний опір (схема моделі на фіг.4), пропонований КК-резистор із коефіцієнтом передачі k=2. Схема віртуальної реалізації моделі в середовищі Workbench наведена на фіг.5. Параметри схеми і результати рішення у вольтах показані на віртуальній схемі фіг.5. З урахуванням прийнятого раніше масштабу х: х1=2; х2=3. Джерела інформації 1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. - М.: Высшая школа, 1978. - 528 с. 2. Рудольф. Ф. Граф, Вильям Шиите. Энциклопедия электронных схем.. - М: Изд-во "ДМК", 2000. - Том 7. - Часть II - 411с. 3. Энциклопедия кибернетики. Т.1. - К.: УСЭ, 1975. - 607с. 4. Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях. Практикум на Electronics Workbench. / Под общей редакцией Д.И.Панфилова. - М.: Изд-во "Додека", 1999. - тт. 1 и 2. х2  5 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 59292 6 Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601