一种新型模拟电感
新型有源模拟电感及其应用
新 型 有 源 模 拟 电 感 及 其 应 用
李 安
（ 西 国际 商 贸 学 院 电 子 与 信 息 工 程 系 ， 西 咸 阳 ７ ２４ ） 陕 陕 １０ ６ 摘 要 ： 于 新 型 电流 模 式 器 件 Ｃ Ｔ 设 计 了一 个 接 地 模 拟 电感 和 一 个 浮地 模 拟 电感 ， 电路 的 特 点 是 ： 基 Ｆ Ａ， 其 使
Ｔ 是一个 使用灵 活 、 Ａ） 功能 齐全 的新 型 电流模式 器件 ， 已在 模 拟 电感 、 拟 滤 波器 和 正 弦振 荡 器 设计 中被 模
大量使 用 ¨ Ｊ然而 ， 已报道 的大 多数 电路 中 ， 用 了 ２个 以上 的 Ｃ Ｔ 而且 出现 了无用 的 Ｐ端或 ｎ端 ， ． 在 使 Ｄ Ａ， 这不仅 会造 成功 率 的浪费 ， 而且还 可 能 引起 噪 声 干 扰 ， 此 ， 个 改进 版 本 的 Ｃ Ｔ 已经 出现 ， 们 称 其 为 一 ＤＡ 人 为电流跟 随跨 导放 大器 （ ｕｒｎ Ｆ ｌ ｗ ｒ ｒｎ ｃｎ ｕ ｔ ｃ ｍｐｉｅ ，Ｃ３Ａ） 基于 Ｃ Ｙ Ｃ ｒ ｔ ｏ ｏ ｅ ａｓｏ ｄ ｃ ｎ ｅＡ ｌ ｒ ｂ＂ ． ｅ ｌ Ｔ ａ ｉ ｆ Ｆ Ａ的通 用 滤 波器 已 有报 道 ， 而基 于 Ｃ Ｉ Ｆ＇ Ａ接地模 拟 电感 和浮地 模 拟 电感 尚不 多见 ． 者 受 文 献 ［ ］ 笔 ７ 的启发 ， 将其 中模 拟 电感 电路 中的 Ｃ Ｔ Ｄ Ａ换 成 Ｃ ｒ 分 别实现 了 Ｃ Ｔ Ｆ Ａ， Ｆ Ａ接 地模 拟 电感 和 浮地模 拟 电感 ． 电路 使用 接地 电容 ， 有 源 器件最 少 ， 有悬 空 的输入端 和 输 出端 ， 一个具 有 最 少元 件 的模 拟 电感 电路 ． 没 是 为证 实 电路 工 作 的可靠 性 ， 于该 浮地 、 基 接地 模 拟 电感 ， 用元件 替换 法 ， 别设 计 了三 阶 巴特沃 斯 低通 和 高通 滤 波器 ， 主 要特 利 分 其 点是 极点 频率 可被线 性 电调谐 ． 计算 机仿 真表 明 ： 设计 的电路正 确有 效 ． 所
一体成型电感的用途
一体成型电感的用途
一体成型电感是一种先进的电子元件，具有高精度、高稳定性、高可靠性等优点。
在现代电子行业中，一体成型电感发挥着越来越重要的作用，广泛应用于物联网、智能家居、汽车电子等领域。
本文将详细介绍一体成型电感在不同应用领域的表现，并分析其对该领域发展带来的积极影响。
1. 物联网领域：在物联网领域，一体成型电感广泛应用于各种传感器、通信模块等设备中。
由于其高精度和高稳定性，可以保证设备的正常运行和数据的准确传输。
2. 智能家居领域：在智能家居领域，一体成型电感广泛应用于各种智能电器和智能家居系统中。
由于其高可靠性和稳定性，可以保证智能家居系统的正常运行和家庭用电的安全。
3. 汽车电子领域：在汽车电子领域，一体成型电感广泛应用于汽车发动机控制、车身控制、安全系统等设备中。
由于其高精度和高稳定性，可以保证汽车电子系统的正常运行和车辆的安全行驶。
电工实训虚拟仿真实验报告
随着科技的不断发展，虚拟仿真技术逐渐应用于各个领域，其中电工实训虚拟仿真实验作为一种新型实训方式，具有直观、高效、低成本等优点。
通过虚拟仿真实验，可以让学生在计算机上模拟真实实验环境，提高学生的动手能力和实践技能。
本实验报告以电工实训虚拟仿真实验为例，详细阐述实验过程、实验结果及实验心得。
二、实验目的1. 熟悉电工实训虚拟仿真软件的操作方法；2. 通过虚拟实验，掌握电路元件的识别、电路图的绘制、电路的搭建与调试等基本技能；3. 培养学生的团队合作精神、创新意识和解决问题的能力；4. 为实际电工实训提供理论依据和实践指导。
三、实验内容1. 熟悉电工实训虚拟仿真软件（1）软件名称：EWB（Electronics Workbench）（2）软件界面：EWB软件界面主要包括工具栏、元件库、电路窗口、信号发生器、示波器等；（3）软件操作：学会使用工具栏中的元件库、电路窗口、信号发生器、示波器等工具，搭建电路并进行仿真实验。
2. 电路元件的识别与电路图的绘制（1）电路元件：熟悉电阻、电容、电感、二极管、三极管等常用电路元件的名称、符号、作用和参数；（2）电路图：学会使用EWB软件绘制电路图，包括元件的摆放、连接等。
3. 电路的搭建与调试（1）搭建电路：根据电路图，在EWB软件中搭建电路；（2）调试电路：通过改变电路参数，观察电路输出波形，调整电路达到预期效果；（3）分析电路：根据电路输出波形，分析电路的工作原理和性能。
1. 熟悉EWB软件操作（1）打开EWB软件，熟悉软件界面；（2）学习使用工具栏中的元件库、电路窗口、信号发生器、示波器等工具。
2. 电路元件的识别与电路图的绘制（1）识别电路元件：在元件库中查找电阻、电容、电感、二极管、三极管等元件；（2）绘制电路图：按照电路图要求，将元件放置在电路窗口中，并连接电路。
3. 电路的搭建与调试（1）搭建电路：根据电路图，在EWB软件中搭建电路；（2）调试电路：通过改变电路参数，观察电路输出波形，调整电路达到预期效果；（3）分析电路：根据电路输出波形，分析电路的工作原理和性能。
模拟电子技术基础知识电路的基本元件介绍
模拟电子技术基础知识电路的基本元件介绍模拟电子技术是电子工程中的重要分支，广泛应用于电子设备的设计与制造。
而电路作为模拟电子技术的核心，构成了各种电子设备的基础。
本文将介绍模拟电子技术中常见的电路基本元件，包括电阻、电容、电感和晶体管。
电阻是电路中最基本也是最常见的元件之一。
它的主要作用是阻碍电流的通过，将电能转化为热能。
电阻分为固定电阻和变阻器两种类型。
固定电阻的电阻值是固定的，常用颜色环标识法进行标记。
而变阻器可以通过调节电阻滑动装置改变电阻值，灵活性更强。
电容是模拟电子技术中另一个重要的基本元件。
它能够存储电荷，并根据电压的变化来释放或吸收电能。
电容分为固定电容和可调电容两种类型。
常见的固定电容有陶瓷电容、钽电容和铝电解电容等。
可调电容常用于需要频繁调整电容值的电路中，例如无线电接收器。
电感是一种能够储存磁能的元件。
它是由线圈或线圈的组合构成的。
电感的主要作用是储存电流，并抵抗电流变化。
电感常用于滤波器、振荡器和放大器等电路中。
根据线圈的结构和原理不同，电感可分为空心电感、铁芯电感和磁性存储器等类型。
晶体管是模拟电子技术中最重要的元件之一，它是电子技术发展的里程碑。
晶体管具有放大、开关和稳压等功能，广泛应用于放大器、数码电路和通信系统等领域。
根据不同的原理和结构，晶体管分为三极管、场效应晶体管和双极型晶体管等多种类型。
除了以上介绍的电路基本元件外，还有一些其他重要的元件，如二极管、功率放大器、运算放大器等。
它们在不同的电子电路中发挥着重要的作用，以满足各种不同应用的需求。
总结起来，模拟电子技术基础知识中的电路基本元件包括电阻、电容、电感和晶体管等。
这些元件各自具有独特的功能和特点，在电子设备的设计和制造中起到至关重要的作用。
熟悉和掌握这些基本元件的特性，对于理解和应用模拟电子技术至关重要。
通过不断学习和实践，我们能够深入理解电路基本元件，并能够灵活运用它们来设计和改进各种电子电路。
电容模拟电感
电容模拟电感
电容和电感是两种不同的电子元件，它们具有不同的电路特性。
电容是一种储存电能的元件，可以用来滤波、耦合、谐振等，它的电路符号通常是一个平行板电容器的形状，由两个金属板和绝缘材料组成。
而电感是一种储存磁能的元件，可以用来滤波、谐振等，它的电路符号通常是一个线圈的形状，由一个线圈和两个引脚组成。
虽然电容和电感的作用和用途不同，但是可以通过一些模拟电路来实现电容或电感的功能。
以下是一些常见的电容模拟电感的方法：
1、电容电感串联：将一个电容和一个电感串联在一起，可以形成一个类似于一个简单的RLC串联电路。
这个电路可以用来滤波、谐振等，其中电容和电感的值可以根据需要来选择。
2、电容电阻串联：将一个电容和一个电阻串联在一起，可以模拟一个简单的RC滤波电路。
这个电路可以用来滤波交流信号，并将信号衰减到所需的幅度。
3、电容并联：将多个电容并联在一起，可以形成一个类似于一个简单的LC并联电路。
这个电路可以用来滤波、耦合、谐振等，其中电容的值可以根据需要来选择。
4、电感并联：将多个电感并联在一起，可以模拟一个简单的LLC 并联电路。
这个电路可以用来滤波、谐振等，其中电感的值可以根据
需要来选择。
需要注意的是，虽然这些方法可以模拟电容或电感的功能，但它们的响应和性能可能会受到环境条件和温度变化等因素的影响，因此需要根据实际情况来选择合适的元件来实现所需的功能。
贴片叠层电感1206
贴片叠层电感1206贴片叠层电感（1206）是一种常见的电子元件，广泛应用于各种电路中。
它具有小体积、低电阻、高稳定性等特点，能够提供有效的电感和滤波功能。
在本文中，将介绍贴片叠层电感1206的相关参考内容，包括其特点、主要应用、选型注意事项等。
贴片叠层电感1206的特点：1. 小体积：贴片叠层电感1206的尺寸一般为3.2mm x 6.3mm，体积小巧，适合高密度电路的应用。
2. 高稳定性：由于采用了叠层结构，贴片叠层电感1206具有较高的稳定性，能够在不同温度下保持相对稳定的电感值。
3. 低直流电阻：贴片叠层电感1206的直流电阻较低，能够保证电流通过时的能量损耗较小。
4. 高频特性好：贴片叠层电感1206能够提供良好的高频特性，适用于高频电路中的滤波和耦合应用。
贴片叠层电感1206的主要应用：1. 电源滤波：贴片叠层电感1206能够有效滤除电源线路中的高频噪声，提供干净的电源信号。
2. 高频耦合：在射频电路中，贴片叠层电感1206可以用作耦合电感，实现信号的传输和转换。
3. 信号滤波：贴片叠层电感1206可以应用于音频和视频信号的滤波，提高信号质量和清晰度。
4. 模拟信号处理：贴片叠层电感1206在模拟信号处理电路中起到重要作用，能够提供稳定的电感值和良好的高频特性。
贴片叠层电感1206的选型注意事项：1. 电感值选择：根据具体电路需要选择合适的电感值，通常通过测试和模拟计算来确定合适的数值。
2. 电流容量：根据电路中的电流大小选择合适的电感电流容量，确保电感不会过载损坏。
3. 频率特性：根据电路工作频率选择具有合适频率响应特性的贴片叠层电感1206，以保证电路的正常工作。
4. 直流电阻：根据电路对直流电阻的要求选择合适的贴片叠层电感1206，以保证在电流通过时的能量损耗较小。
总之，贴片叠层电感1206作为一种常见的电子元件，具有小体积、低电阻、高稳定性等特点，在各种电路应用中发挥着重要作用。
模拟电感电路设计
模拟电感电路设计模拟电感电路是一种基于电感元件的电路设计方法。
电感是一种储存电能的元件，它的主要作用是产生电磁感应现象。
在模拟电路设计中，电感电路常用于滤波、振荡和放大等应用中。
在滤波电路中，电感起到滤除高频信号的作用。
通过将电感与电容并联或串联，可以构成低通滤波器或高通滤波器。
低通滤波器通过让低频信号通过而阻断高频信号，用于去除噪声信号。
高通滤波器则相反，通过让高频信号通过而阻断低频信号，用于增强信号的高频部分。
在振荡电路中，电感与电容组成的谐振电路可以产生稳定的振荡信号。
根据电感与电容的不同连接方式，谐振电路可以分为串联谐振电路和并联谐振电路。
串联谐振电路通过调整电感和电容的数值，可以实现在某一频率上的振荡输出。
并联谐振电路则可以产生频率较高的振荡信号。
在放大电路中，电感起到放大信号的作用。
通过将电感与其他元件组成放大电路，可以将输入信号放大到更大的幅度。
常见的放大电路有共射放大电路、共基放大电路和共集放大电路等。
这些电路中，电感的作用是提供反馈以增强放大效果。
在模拟电感电路设计中，需要根据具体的应用需求选择适当的电感元件。
电感元件的参数有感值、电阻和频率响应等。
感值决定了电感的储能能力，电阻则影响了电路的损耗。
频率响应则是指在不同频率下电感的阻抗特性。
根据设计需求，选择合适的电感元件可以满足电路的性能要求。
总结起来，模拟电感电路设计是一种基于电感元件的电路设计方法，广泛应用于滤波、振荡和放大等电路应用中。
通过合理选择电感元件的参数和连接方式，可以实现电路的滤波、振荡和放大等功能。
在实际设计中，需要注意电感元件的参数和性能，以确保电路的性能要求。
电感的时间常数
电感的时间常数电感是一种储存电能的元件，它可以储存磁场能量。
电感电路中通过电流变化而产生的磁场能量，会在电流消失后继续存在一段时间。
这种现象称为电感的自感作用。
自感作用的时间常数就是电感的时间常数。
本文将详细介绍电感的时间常数。
一、电感的定义电感可以存储能量，也可以阻止电流的变化。
它是由一个绕制在磁性材料上的电线圈组成的。
当电通量穿过电线圈时，会产生一个磁场，这个磁场又会影响电流的流动。
如果电流继续变化，则磁场也会继续变化。
因此，电感对电流的变化速率有一个阻碍作用。
这种阻碍作用是通过自感作用实现的。
二、电感的自感作用在电感电路中，电感中的电流会产生一个磁场，这个磁场就会影响电流在电感中的变化。
具体来说，如果电流在电感中增加，那么磁场也会增加，磁场的增加也会阻碍电流的增加。
因此，电感可以阻止电流的变化。
如果电流减小，则磁场也会减小，这个减小的磁场也会阻碍电流的减小。
因此，电感也可以阻止电流的减小。
电感的时间常数是指，当电流在电感中变化一定量时，磁场能量的变化所需的时间。
电感的时间常数可以通过下面的公式计算：τ = L/R其中，L表示电感的电感值，R表示电路总电阻。
时间常数的单位是秒。
对于固定电感电路，时间常数的大小取决于电路中的总电阻。
如果电路总电阻越大，则时间常数越长，磁场能量的变化就越慢。
电感的时间常数是一个重要的物理量，它有以下几个意义：1.模拟电感现象时间常数可以模拟电感在电路中的阻碍作用。
因为当电流变化，电感的磁场也会变化，但磁场能量的变化有一定的时间延迟。
这个延迟可以用时间常数来计算。
因为时间常数越大，阻碍作用就越强，电路中的电流变化就越缓慢。
2.衡量电路的响应速度3.确定电路的稳定性时间常数可以用来确定电路的稳定性。
如果电路中存在电感，那么当电路切换时，电流会发生剧烈变化。
如果时间常数很大，那么电流的变化就很缓慢，电路就会比较稳定。
五、总结电感的自感作用可以阻碍电流的变化，从而储存电能。
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收稿日期:1998-03-13一种新型模拟电感卢孟夏(北京联合大学信息学院,北京 100101)[摘 要] 在有源滤波器的设计中经常采用通用阻抗变换器(GIC )模拟接地电感来实现有源滤波器,然而由于所采用的运放较多,存在消耗功率大和噪声问题,此外元件变化引起滤波器特性的变化大,其稳定性不如LC 滤波器。
由此提出了一种新型模拟电感电路。
它只由一个运放和电阻电容组成,由这种新型模拟电感代替无源LC 滤波器中的电感L 组成亚音频有源高通滤波器,具有与无源LC 滤波器相同的低灵敏度,并且电路简单经济、减小功率消耗和噪声。
在低频和亚音低频范围具有实用价值。
[关键词] 模拟电感;高通滤波器;灵敏度[分类号] TN 713LC 滤波器,它的频率特性可以有很高的选择性,因而在实际中获得广泛应用。
但在低频和极低的亚音频范围由于所需要的电感器的数值大,使得电感体积大,成本高,价格贵,电感线圈制作麻烦甚至无法实现。
而由RC 无源网络组成的滤波器虽然是无电感网络,但其灵敏度高,无法满足一些高阶滤波器的需要。
有源滤波器目前已得到广泛采用,在有源滤波器的设计中经常采用通用阻抗变换器(GIC )模拟接地电感和有源RC 滤波器来实现有源滤波器,特别是在高保真音频系统,电话系统,数据通信系统,电视天线系统等领域。
它的最突出的特点是适宜低频应用,在极低的亚音频范围它仍然可以做到体积小,重量轻,价格便宜。
但是在已有的高通滤波器,特别是高阶高通滤波器电路中模拟电感所用运放较多存在消耗功率大和噪声问题,此外元件变化引起滤波器特性的变化大,其稳定性不如LC 滤波器。
所以采用那些需要其模拟电感含运放少(每个模拟电感只含一个运放)而受元件变化影响小的低灵敏度滤波器应当受到更大的重视。
1 新型模拟电感本文提出了一种新型的模拟电感,它也是一种新型的阻抗变换电路。
该电路与其模拟电感由运放构成的通用阻抗变换电路不同,也不同于其它运放组成的含有等效电阻有损耗的模拟电感。
这种新型无损模拟电感只由一个运放和电阻电容组成如图1所示。
若设运放为理想则有下列方程组V-=V+=[R/(R +R )]V i =V i /2(1)1999年3月第13卷第1期总35期北京联合大学学报Journal of Beijing Union University Mar 11999Vol 113No 11Sum No 135I 2=V i /2R(2)I 1=(V i -V -)/R =(V i -V i /2)/R =V i /2R (3)I 3=(V i -V o )/R(4)V --V o =(1/S C )[I 1-V-/(1/3S C )](5) 把(1)、(3)式代入(5)式整理有V o =(V i /2)(4-1/RS C )(6) 把(6)式代入(4)式有I 3=[V i -(V i /2)(4-1/RS C )](1/R )=(V i /R )[(1/2RS C )-1](7)I i =I 1+I 2+I 3=(V i /2R )+(V i /2R )+(V i /R )[(1/2RS C )-1]I i =V i (1/2R 2S C )Z in =V i /I i =S 2R 2C =SL图1 新型模拟电感 输入阻抗为SL ,此时该电路等效于模拟电感,电感值L =2R 2C (8) 按以上元件值可以算出该电路灵敏度为[1]S LR =R L 5L 5R =R 2R 2C 4RC =2S L C =C L 5L 5C =C 2R 2C2R 2=1 所有灵敏度都小于等于2,说明该模拟电感电路是低灵敏度电路。
2 亚音频高通滤波器现在要求设计内阻为600Ω,f c =100Hz ,且阻带f s =50Hz 内要求A min >35db 的亚音频高通滤波器。
如果采用LC 波器滤A s =f c /f s =100/50=2。
归一化低通滤波器要在2rad/s 处提供超过35db 的衰减。
若选用椭圆函数滤波器C 0350,θ=30°,A s =3516,n =3对应的归一化低通滤波器电路,将电感变为电容,电容变为电感,并用倒数值[2]。
得到变换后的高通滤波器电路如图2(a )所示。
利用输入内阻600Ω和频率标度系数2πf c 对高通滤波器去归一化[3]。
去归一化的元件值为C 1=C 3=1/l ′12πf c ×600=1/2102512π×100×600=11309μF C 2=1/l ′22πf c ×600=1/0123602π×100×600=11124μF L 2=1/c ′2×6002πf c =1/018223×6002π×100=11162Hz 去归一化高通滤波器如图2(b )所示。
97第13卷第1期卢孟夏:一种新型模拟电感从计算结果可以看出因为该高通滤波器工作于亚音频所用电感数值不大便于无源LC 高通滤波器的实现。
此时采用本文所提出的新型模拟电感来实现该设计,把图2(b )中电感用图1的新型模拟电感来实现该高通滤波器如图3所示。
由(8)式可计算出R =2141k Ω,C =011μF ,运放可采用L F347,其频率特性如表1。
(a )归一化高通滤波器电路(b )去归一化高通滤波器电路图2 LC高通滤波器 图3 新型模拟电感组成的亚音频有源高通滤波器表1 衰减特性f /HzA /dBf /HzA /dBf /HzA /dBf /HzA /dB54617246461668571101601111910401994742171904168170111991538100503515510011249180112342036140533019610501409190112492536158552815311001055200112403035184602315711501007830001871353715065191521200183340001573404215270151991300145850001395435311075121781400176460001286447810080918215001981700012153 结论由本文所提出的模拟电感具有采用运放少,不含有等效内阻和灵敏度低的优点。
由该模拟电感组成的亚音频滤波器其最大的特点是采用运放少,电路灵敏度低简单而经济。
尤其是滤波器高阶的情况下可以节省更多的运放使之大量减小功率消耗和噪声,大大减小滤波器的体积。
用本文方法构成的有源滤波器受元件影响小,因为它的传输函数表示式与原无源LC 电路相同,只是在原来的LC 网络中电感由低灵敏度新型模拟电感代替,而无源LC 网络灵敏度低。
所以该滤波器具有低灵敏度的优点,并能改善滤波器电气性能,可用于实际应用。
08北京联合大学学报1999年3月参考文献1 北京邮电学院,南京邮电学院编1网络理论导论1北京:人民邮电出版社,19802 阿瑟・B ・威廉斯1电路滤波器设计手册1喻春轩译1北京:电子工业出版社,19853 奚柏清编1网络分析与综合1北京:人民邮电出版社,1985A N e w Simulated Electric InductanceLu Mengxia(College of Information of Beijing Union University ,Beijing 100101)[Abstract] Source filter is commonly composed of general impedance changer that simulates the grounded inductance 1It needs a few operational amplifiers ,therefore ,it consumes much energy and exists a great deal of noise 1In addition ,the change for parts of source filters would be cause much change of filter characteristic ,and the stability of it is not better than that of LC filter 1So a new sim 2ulated electric inductance circuit is proposed 1This circuit is composed of electric resistance ,electric capacitor and only one operational amplifier 1Low 2audio frequency source high 2pass filter consists of this new inductance circuit that replaces of electric inductance (L )of no source (LC )filter 1The cir 2cuit is simple ,economical ,low noise and little energy consuming 1It has as same low 2sensitivity as (LC )filter ,and wide practical application in low and low 2audio frequencies 1[K ey w ords] simulated electric inductance ;high 2pass filter ;sensitivity18第13卷第1期卢孟夏:一种新型模拟电感。