Гиратор (электрическая цепь)

Шаблон:Значения Гиратор (Шаблон:Lang-en, от Шаблон:Lang-el — круг) — электрическая цепь, преобразующая импеданс. Иными словами, эта схема заставляет ёмкостные цепи проявлять индуктивные свойства, — в частности полосовой фильтр будет вести себя как режекторный фильтр Шаблон:Nobr

История

Идея гиратора была предложена в 1948 году Бернардом Теллегеном (Bernard D. H. Tellegen).

Гиратор как аналог индуктивности

Гиратор выполненный на ОУ

Основное применение гираторов заключается в создании участков цепи, имитирующих индуктивность. Поскольку катушки индуктивности далеко не всегда применимы в электрических цепях (например в микросхемах), использование гираторов позволяет обходиться без катушек индуктивности. Для этого используется цепь, состоящая из конденсатора, операционного усилителя или транзисторов и резисторов.

Принцип работы

Назначение гиратора — поменять знак комплексного сопротивления цепи (т. е. импеданса) (на приведённой схеме — инвертировать действие конденсатора). Желаемый импеданс цепи можно описать как

$Z=R_L+j\omega L,$

то есть это последовательно соединённые индуктивность L и сопротивление R_L. Из схемы видно, что импеданс имитированной индуктивности соединён параллельно с импедансом C и R:

$Z_{\text{in}}=(R_L+j\omega R_{L}RC)\parallel (R+\frac{1}{j\omega C}),$

где символ $\parallel$ означает параллельное электрическое соединение.

В случае, когда R много больше чем R_L, это уравнение принимает вид

$Z_{\text{in}}=R_L+j\omega R_{L}RC.$

Таким образом мы получаем последовательно соединённые сопротивление $R_L$ и индуктивность $L=R_{L}RC$. Основное отличие от истинной (физической) индуктивности здесь проявляется в том, что присутствует параллельное $RC$, и в том, что $R_L$ обычно значительно больше, чем в реальных катушках.

Литература

• Шаблон:Статья
• Шаблон:Статья
• Искусство схемотехники, издание 4-е, т. I, с. 281—282.