Mutatoare de impedanta

Mutatoare de impedanta

Mutatoarele de impedanta sunt circuite care realizeaza o transformare a unei impedante intr-o alta impedanta; ori de o valoare intr-o alta valoare ori de un semn (algebric) intr-un alt semn. Ele sunt de doua feluri

convertoare de impedanta, ce modifica valoarea impedantei pastrandu-i semnul si in acest caz spre exemplu dintr-un condensator mic putem obtine intre doua puncte o capacitate cu valoare mult mai mare.

Invertoarele de impedanta care realizeaza modificarea semnului impedantei initialei. In acest caz avem circuite care realizeaza functii de rezistenta negativa sau care transforma un condensator intr-o bobina.

Aceste tipuri de circuite sunt utile deoarece este dificil de lucrat in tehnica circuitelor integrate analogice cu valori mari de condensatoare si imposibil de lucrat cu bobinele.

Uneori fiind foarte greu de etichetat anumite circuite ca invertoare sau convertoare le vom trata prin cateva exemple.

a.       Circuit de impedanta negativa

Fig.5.28 Convertor de impedanta negativa

Pentru circuitul prezentat in fig.5.2. vom putea scrie

   

Cum calculand curentul pe ramura superioara rezulta

(5.48)

Pe ramura inferioara reactia pozitiva

    (5.49)

Din toate aceste relatii va rezulta

(5.50)

adica o rezistenta negativa sau prin inlocuirea rezistentei R cu o impedanta oarecare

se obtine o valoare de impedanta negativa.

2. Generalizarea notiunii de convertor de impedanta

Fig.5.29 Convertor de impedanta

Datorita intrarilor AO potentialele sale vor fi:

(5.51)

Curentii prin si vor fi egali

    (5.52)

Putem calcula

(5.53)

(5.54)

    (5.55)

de unde curentul va fi:

    (5.56)

si     (5.57)

Sa luam un exemplu :   

,

Vom avea (5.58)

Adica o comportare inductiva si chiar mai mult pentru:

(5.59)

3. Dipolul activ

Dipolul activ este un circuit cu doua puncte de acces realizat cu componente active (ex: AO) si pasive astfel incat intre ele se realizeaza o valoare de impedanta dorita.

Fie circuitul din fig.5.30 la care am precizat tensiunea dintre punctele A si B precum si curentul dinspre A si B. Dupa efectuarea calculelor gasim ca impedanta intre punctele A si B va fi

adica tocmai o valoare negativa fata de impedanta Z.De aceea circuitul se mai numeste si convertizor al impedantei negative.

Fig.5.30 Simularea unei impedante negative

4. Multiplicatorul de capacitate

Un exemplu in acest sens este prezentat in fig.5.31 si pentru acesta trebuie sa punem o conditie

(5.60)

Fig.5.31. Multiplicator de capacitate

In acest caz impedanta vazuta intre punctele A si O va fi

   

iar pentru valori foarte mici ale lui se neglijeaza primul termen si

(5.62)

adica obtinem o capacitate mult mai mare decat cea initiala

   

Un astfel de dipol activ prin care se realizeaza o simulare" a unui dipol folosind componente pasive si active se mai numeste si girator. Un alt exemplu de girator este prezentat in figura de mai jos si acesta impedanta echivalenta va fi a unei bobine in serie cu un rezistor

(5.64)

Fig. Girator cu AO