一种接地转浮地的通用转换电路制造技术

本发明专利技术公开了一种接地转浮地的通用转换电路，包括差分放大电路、同相比例放大电路、同相比例电压电流转化电路、反向比例电压电流转化电路和要求一端接地的待转换电路Z。目的在于解决现有需要一端接地的等效电路无法实现浮地的功能。在本发明专利技术中，转换电路a、b端口的电气特性等效了要求一端接地的待转换电路Z的电气特性，使用时不要求端口a、b接地，可作为浮地等效电路使用。能广泛地将已有的要求一端接地的等效电路转换为浮地电路，具有很好的通用性和实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种接地转浮地的通用转换电路
本专利技术专利涉及等效电路设计领域，具体涉及一种接地等效电路转浮地等效电路的通用转换电路。
技术介绍
目前，电路设计中会涉及到需要使用没有物理实体的电路元件，如负阻值电阻、忆阻、忆容和忆感等。通常，人们用已有的电路元件(电阻、电容和电感等)并结合运算放大器等器件设计负阻值电路、忆阻、忆容和忆感等电路元件的等效电路。有时，设计的等效电路要求一端接地，如负阻值电阻等效电路、二次非线性忆阻等效电路、三次分线性忆阻等效电路等。要求一端接地的等效电路限制了其应用范围，因此，人们设计出各种不要求一端接地的浮地等效电路，且针对不同的电路有不同的浮地设计方案。目前还没有一种能够通过一个通用的电路，能直接将已有的接地等效电路转换为浮地等效电路。接地转浮地的通用转换电路可直接可应用于已有接地等效电路的改造，具有效率高，通用性强等特点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种接地转浮地的通用转换电路，解决现有需要一端接地的等效电路无法实现浮地的功能。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种接地转浮地的通用转换电路，包括差分放大电路、同相比例放大电路、同相比例电压电流转化电路、反向比例电压电流转化电路和要求一端接地的待转换电路Z；所述差分放大电路包括电流传输器U1、电流传输器U4、电阻R1和电阻R2，输入端口a与电流传输器U1的y引脚连接，输入端口b与电流传输器U4的y引脚连接，所述电流传输器U1的x引脚与电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端与电流传输器U4的x引脚连接，所述电流传输器U1的z引脚与电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端接地；所述同相比例放大电路包括电流传输器U2、电阻R3和要求一端接地的待转换电路Z，所述电流传输器U2的y引脚与电流传输器U1的w引脚连接，所述电流传输器U2的x引脚与要求一端接地的待转换电路Z的非接地端连接，所述待转换电路Z的另一端接地，所述电流传输器U2的z引脚与电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端接地；所述反向比例电压电流转化电路包括电流传输器U3和电阻R4，所述电流传输器U3的y引脚接地，所述电流传输器U3的x引脚与电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端与电流传输器U2的w引脚连接，所述电流传输器U3的z引脚与输入端口a连接；所述同向比例电压电流转化电路包括电流传输器U5和电阻R5，所述电流传输器U2的w引脚与电流传输器U5的y引脚连接，所述电阻R5的一端接地，所述电阻R5的另一端与电流传输器U5的x引脚连接，所述电流传输器U5的z引脚与输入端口b连接；所述电流传输器的端口特性为：ux＝uy，iz＝ix，iy＝0，uw＝uz，ux、uy、uz和uw分别表示电流传输器的x、y、z和w引脚的电压，ix、iy和iz分别表示电流传输器的x引脚、y引脚和z引脚的电流值。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述电流传输器U1、U2、U3、U4和U5的型号为AD844；采用本步的有益效果是：AD844是常用的电流反馈运算放大器，工作在无反馈状态时，可直接实现电流传输器的运算功能，具有高宽带、响应快和易于购买的优点。进一步，所述电阻R1＝R2；采用本步的有益效果是：R1＝R2时，本专利技术电路内的差分放大电路的放大倍数为1，方便计算。进一步，所述R3＝R4＝R5；采用本步的有益效果是：R3＝R4＝R5时，本专利技术电路内的同相比例电压电流转化电路和反相比例转化电路的比例系数均为1，方便计算。本专利技术的有益效果是：在本专利技术中，转换电路a、b端口的电气特性等效了要求一端接地的待转换电路Z的电气特性，使用时不要求端口a、b接地，可作为浮地等效电路使用。能广泛地将已有的要求一端接地的等效电路转换为浮地电路，具有很好的通用性。附图说明图1为本专利技术的原理图具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如图1所示，一种接地转浮地的通用转换电路，包括差分放大电路、同相比例放大电路、同相比例电压电流转化电路、反向比例电压电流转化电路和要求一端接地的待转换电路Z；差分放大电路包括电流传输器U1、电流传输器U4、电阻R1和电阻R2，输入端口a与电流传输器U1的y引脚连接，输入端口b与电流传输器U4的y引脚连接，电流传输器U1的x引脚与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与电流传输器U4的x引脚连接，电流传输器U1的z引脚与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端接地；同相比例放大电路包括电流传输器U2、电阻R3和要求一端接地的待转换电路Z，电流传输器U2的y引脚与电流传输器U1的w引脚连接，电流传输器U2的x引脚与要求一端接地的待转换电路Z的非接地端连接，待转换电路Z的另一端接地，电流传输器U2的z引脚与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端接地；反向比例电压电流转化电路包括电流传输器U3和电阻R4，电流传输器U3的y引脚接地，电流传输器U3的x引脚与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与电流传输器U2的w引脚连接，电流传输器U3的z引脚与输入端口a连接；同向比例电压电流转化电路包括电流传输器U5和电阻R5，电流传输器U2的w引脚与电流传输器U5的y引脚连接，电阻R5的一端接地，电阻R5的另一端与电流传输器U5的x引脚连接，电流传输器U5的z引脚与输入端口b连接；电流传输器的端口特性为：ux＝uy，iz＝ix，iy＝0，uw＝uz，ux、uy、uz和uw分别表示电流传输器的x、y、z和w引脚的电压，ix、iy和iz分别表示电流传输器的x引脚、y引脚和z引脚的电流值。在本专利技术实施例中，电流传输器U1、U2、U3、U4和U5的型号为AD844。在本专利技术实施例中，电阻R1＝R2。在本专利技术实施例中，电阻R3＝R4＝R5。本专利技术的工作原理为：电流传输器的端口特性为：ux＝uy，iz＝ix，iy＝0，uw＝uz，ux、uy、uz和uw分别表示电流传输器的x、y、z和w引脚的电压，ix、iy和iz分别表示电流传输器的x引脚、y引脚和z引脚的电流值。将要求一端接地的待转换(等效)电路Z的阻抗用Z(s)表示，s为拉普拉斯变量。若ua(s)代表端口a的电压，ub(s)代表端口b的电压，则接地转浮地的通用转换电路的输入电压uin(s)＝ua(s)-ub(s)。(1)差分放大电路包括电流传输器U1、电流传输器U4、电阻R1和电阻R2，依据电流传输器的端口特性得到差分放大电路的输出电压对于电流传输器U2，其输出电压将式(2)带入式(3)可得由电流传输器的端口特性可知：iy＝0，则输入电流iin(s)＝iin1(s)+iin2(s)＝iin1(s)，(5)输出电流io(s)＝io1(s)+io2(s)＝io2(s)，(6)反向比例电压电流转化电路包括电流传输器U3和电阻R4，电流同向比例电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接地转浮地的通用转换电路，其特征在于，包括差分放大电路、同相比例放大电路、同相比例电压电流转化电路、反向比例电压电流转化电路和要求一端接地的待转换电路Z；所述差分放大电路包括电流传输器U

【技术特征摘要】
1.一种接地转浮地的通用转换电路，其特征在于，包括差分放大电路、同相比例放大电路、同相比例电压电流转化电路、反向比例电压电流转化电路和要求一端接地的待转换电路Z；所述差分放大电路包括电流传输器U1、电流传输器U4、电阻R1和电阻R2，输入端口a与电流传输器U1的y引脚连接，输入端口b与电流传输器U4的y引脚连接，所述电流传输器U1的x引脚与电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端与电流传输器U4的x引脚连接，所述电流传输器U1的z引脚与电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端接地；所述同相比例放大电路包括电流传输器U2、电阻R3和要求一端接地的待转换电路Z，所述电流传输器U2的y引脚与电流传输器U1的w引脚连接，所述电流传输器U2的x引脚与要求一端接地的待转换电路Z的非接地端连接，所述待转换电路Z的另一端接地，所述电流传输器U2的z引脚与电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端接地；所述反向比例电压电流转化电路包括电流传输器U3和电阻R4，所述电流传输器U3的y引脚接地，所述电流传输器U3的x引脚与电阻R4的...

【专利技术属性】
技术研发人员：余波，
申请(专利权)人：成都师范学院，
类型：发明
国别省市：四川;51