ШИРОКОПОЛОСНАЯ АКТИВНАЯ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ЗАДЕРЖКИ

Заявляемая полезная модель относится к радиоэлектронике и может быть использована в качестве полосовых линий задержки или фазовых корректоров в устройствах связи.
Среди существующих линий задержки известна линия задержки, приводимая в патенте РФ №2157045 от 27.09.2000 г., которая содержит N пьезоэлектрических резонаторов и операционный усилитель с отрицательной обратной связью, ко входам которого подключены первый и второй резисторы, вторые выводы которых соединены с входной потенциальной клеммой устройства, при этом выход операционного усилителя является выходом устройства. Пьезорезонаторы включены между общей шиной и неинвертирующим входом операционного усилителя.
Данная линия задержки содержит минимальное число реактивных элементов (в четыре раза меньше, чем эквивалентный ей симметричный мостовой эквивалент), обладает высокой стабильностью параметров и хорошей повторяемостью в производстве.
Эта линия задержки выбрана нами в качестве прототипа.
0
0
Недостатком прототипа является то, что ширина полосы рабочих частот ограничена емкостным коэффициентом примененных пьезоэлектрических резонаторов r и не превышает величины ω/r. Здесь ω средняя частота.
Задачей полезной модели является расширение полосы рабочих частот.
Поставленная задача решается тем, что в схему линии задержки, содержащей N пьезоэлектрических резонаторов и операционный усилитель с отрицательной обратной связью, к инвертирующему входу которого подключен первый резистор, к неинвертирующему входу операционного усилителя подключен второй резистор, вторые выводы первого и второго резисторов объединены и подключены к входной потенциальной клемме линии задержки, выход операционного усилителя является выходом линии задержки, дополнительно введен двух обмоточный трансформатор, первичная обмотка которого первым выводом подключена к неинвертирующему входу операционного усилителя, а вторым выводом к общей шине, параллельно выводам вторичной обмотки трансформатора подключена группа, состоящая из N пьезоэлектрических резонаторов.
Сопоставительный анализ показывает, что заявляемая полезная модель отличается от прототипа тем, что в устройство дополнительно введен двух обмоточный трансформатор, первичная обмотка которого первым выводом подключена к неинвертирующему входу операционного усилителя, а вторым выводом к общей шине, параллельно выводам вторичной обмотки трансформатора подключена группа, состоящая из N пьезоэлектрических резонаторов.
При сравнении заявляемой полезной модели не только с прототипом, но и с другими известными в науке и технике техническими решениями, не обнаружены решения, обладающие сходными признаками.
На фигуре приведена электрическая схема предлагаемой полезной модели.
Устройство содержит операционный усилитель 1, первый 2 и второй 3 резисторы, подключенные соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам операционного усилителя, вторые выводы этих резисторов соединены с входной потенциальной клеммой устройства. Трансформатор 4 содержит первичную обмотку 5, подключенную к неинвертирующему входу операционного усилителя и к общей шине. Ко вторичной обмотке трансформатора 6 подключены параллельно пьезоэлектрические резонаторы 7.
Устройство работает следующим образом.
0
0
Если выбрать равными сопротивление первого резистора и резистора в цепи обратной связи операционного усилителя, сопротивление второго резистора обозначить через R, а входное сопротивление трансформатора со стороны его первичной обмотки с подключенными ко вторичной обмотке пьезоэлектрическими резонаторами обозначить через Z, то передаточная функция T схемы, приведенной на фигуре будет иметь следующий вид:
0
0
Поскольку Z является сопротивлением реактивного двухполюсника, передаточная функция T является передаточной функцией фазового контура, порядок которого определяется числом элементов сопротивления Z, представленного в одной из канонических форм [2].
0
Подключение параллельной индуктивности к группе пьезоэлектрических резонаторов расширяет полосу частот между резонансными частотами двухполюсника [3], а введение первичной обмотки позволяет выбирать в более широких пределах динамические индуктивности резонаторов при заданном значении сопротивления R.
Источники информации:
1. Патент РФ №2157045 от 27.09.2000. Активная пьезоэлектрическая линия задержки. Авторы: А.Н. Яковлев, И.М. Ясинский.
2. Трифонов И.И. Синтез реактивных цепей с заданными фазовыми характеристиками. Изд. «Связь», М., 1969.
3. Великий Я.И., Гельмонт З.Я., Зелях Э.В. Пьезоэлектрические фильтры. Изд. «Связь», 1966.