[发明专利]一种忆感器的等效模拟电路

摘要

本发明公开了一种忆感器的等效模拟电路。本发明包括集成运算放大器U1、U4、乘法器U2和乘法器U3，集成运算放大器U1的8引脚和乘法器U3的7引脚分别作为输入端和输出端，即忆感器的磁通和电流的测试端；集成运算放大器U1用于积分运算、求和运算、加法运算、反相运算；集成运算放大器U1与乘法器U2、乘法器U3相连，乘法器U2、U3实现信号的相乘，集成运算放大器U3实现加法运算以及和二极管实现指数运算。本发明提出了一种实现忆感器特性模拟电路，用以模拟忆感器的磁通‑电流特性，替代实际忆感器进行实验和应用及研究。

主权项

1.一种忆感器的等效模拟电路，其特征在于：该电路基于下述数学模型而设计：其中i(t)表示忆感器电流，表示忆感器磁通，k、a、b为系数，电路的具体结构是：输入电压U通过一个电阻R1与集成运算放大器U1的2引脚连接，电阻R2通过和电容C1并联，两端分别接到集成运算放大器U1的2引脚和1引脚；集成运算放大器U1的3引脚接地，集成运算放大器U1的4引脚接电源VCC；集成运算放大器U1的引脚1通过电阻R4连接到集成运算放大器U1的5引脚、电阻R3和电容C2并联的一端，电阻R3和电容C2并联的另一端连接到集成运算放大器U1的7引脚；集成运算放大器U1的1引脚连接到集成运算放大器U1的9引脚，集成运算放大器U1的9引脚通过电阻R6连接到集成运算放大器U1的8引脚，集成运算放大器U1的8引脚连接电阻R5；外加电压U0通过R8、R9连接到集成运算放大器U1的14引脚；其中集成运算放大器U1的引脚1、2、3与电阻R1、电阻R2和电容C1构成积分运算电路，实现将电压U积分后转换为磁通；集成运算放大器U1的5、6、7引脚对应的运算放大器，与电阻R3、R4组成积分运算放大器，将磁通进行积分运算，得到磁通量的积分量；集成运算放大器U1的8、9、10引脚与电阻R5、R6组成反相器，将磁通量进行取反，得到正的磁通量；集成运算放大器U1的12、13、14引脚与电阻R7、R8、R9组成加法器，得到指数项的指数；乘法器U2的1、3引脚连接到集成运算放大器U1的7引脚，其余的引脚2、4、6引脚接地，8引脚接电源VCC，5引脚接电源VEE；乘法器U2的7引脚通过电阻R7连接到集成运算放大器U1的13引脚，其中乘法器U2的1、3、7引脚实现乘法运算，将磁通量积分和磁通量积分相乘；乘法器U3的1引脚连接电阻R5的一端，乘法器U3的3引脚通过电阻R12连接到集成运算放大器U4的14引脚；乘法器U3的2、4、6引脚接地，乘法器U3的8引脚接电源VCC，乘法器U3的5引脚接电源VEE；其中乘法器U3的1、3、7引脚实现乘法运算，将指数项和磁通量相乘；集成运算放大器U1的14引脚通过二极管MBR1045连接到集成运算放大器U4的13引脚，外界电压‑1V通过电阻R15、R14连接到U4的8引脚，其中集成运算放大器U4的12、13、14引脚与二极管MBR1045、电阻R12组成指数电路；集成运算放大器U4的8、9、10引脚与电阻R13、R14、R15组成加法电路；所述的集成运算放大器U1、U4采用LF347N；乘法器U2和乘法器U3采用AD633。