课程设计电路

五：设计一个利用运算放大器实现回转器或负阻抗变换器的

仿真分析；

1．电路课程设计目的

（1）学习和了解回转器的基本特性及其运放实现。 （2）掌握回转器参数的测试方法，了解回转器的应用。 （3）学习用回转器和电容，来替代电感的方法。

2．仿真电路设计原理

回转器的概念是B.D.H.Tellegen于1948年提出的。六十年代由L.P.Huelsman及B.A.Sheei等人用运算放大器及晶体管电路实现。回转器是理想回转器的简称。它是一种新型的双端口元件，其符号如图5-1所

示。其特性表现为 图5-1

它能将一端口上的电压（或电流）“回转”为另一端口上的电流（或电压）。端口量之间的关系为：

或

上式中，回转系数g具有电导的量纲，称为回转电导，α＝1/g称为回转电阻（回转比）简称回转常数。

用矩阵形式可表示为

I1 0 I g 2 g U1 U1 0

或 0 U2 U2

I1

I 0 2

若在回转器二次侧接以负载阻抗ZL，则在一次侧看入的输入阻抗为

Zin1

U1 I2 I2 2I2 2I2 2

I1I1U2/ U2 ZLI2ZL

如果负载阻抗ZL在一次侧，则从二次侧看入的等效阻抗为

Zin2

U2 I1 2I1 2I1 2

I2 U1/ U1ZLI1ZL

由上可见，回转器的一个端口的阻抗是另一端口的阻抗的倒数(乘上一定比例常数)，且与方向无关(即具有双向性质)。利用这种性质，回转器可以把一个电容元件“回转”成一个电感元件或反之。例如在二次侧接入电容C，在正弦稳态条件下,即ZL 1，则在一次侧

j C看入的等效阻抗为

Zin1

2

ZL

2

1

j 2C j Leg