널러

Nullor
Nullor 전자 기호(균형 버전)
Nullor 전자 기호(비균형 버전)

nullor는 입력 시 nullator와 출력 시 norator로 구성된 이론적 2포트 네트워크다.[1]널버는 무한 전류, 전압, 트랜스듀턴스 및 트랜스임피던스 이득이 있는 이상적인 증폭기를 나타낸다.[2]전송 파라미터는 모두 0이며, 즉 입력-출력 동작은 매트릭스 방정식으로 요약된다.

음극 피드백 회로에서는 nullor 입력을 0으로 강제하는 방식으로 nullor 출력을 Nullor를 둘러싼 회로가 결정한다.

회로도에 널러를 삽입하면 회로가 어떻게 동작해야 하는지에 수학적 제약을 가하게 되어, 회로 자체가 조건을 만족시키기 위해 필요한 모든 배치를 채택하게 된다.예를 들어, 이상적인 작동 증폭기는 nullor를 사용하여 모델링할 수 있으며,[3] 이상적인 op-amp를 사용한 피드백 회로의 교과서 분석은 op-amp를 둘러싼 회로를 분석하기 위해 nullor가 부과한 수학적 조건을 이용한다.

예: 전압 제어 전류 싱크

그림 1: 작동 증폭기에 기초한 전류 싱크op-amp는 nullor로 모델링되므로 출력 변수의 값에 관계없이 입력 변수는 0이다.

그림 1은 전압 제어 전류 싱크를 나타낸다.[4]싱크대는 출력에 인가된 전압 V에CC 관계없이 동일한 전류 i를OUT 끌어들이기 위한 것이다.그려진 전류 값은 입력 전압 v에IN 의해 설정되어야 한다.여기서 싱크대는 수술 앰프를 nullor로 이상화하여 분석한다.

nullor의 입력 nullator 부분의 속성을 사용하여 op AMP 입력 단자의 입력 전압은 0이다.따라서 기준 저항기 R에R 걸친 전압은 인가 전압 v로IN, R의R 전류를 단순하게 vIN/R로R 만든다.다시 nullator 속성을 사용하여 nullor에 대한 입력 전류는 0이 된다.결과적으로, 방출체에서의 Kirchhoff의 현재 법은 vIN/R의R 방출체 전류를 제공한다.nullor의 norator 출력 부분의 속성을 사용하여 nullor는 출력의 전압에 관계없이 필요한 모든 전류를 제공한다.이 경우 트랜지스터 기본 전류 i를B 제공한다.따라서 트랜지스터에 전체적으로 적용되는 Kirchhoff의 현재 법칙은 저항기 R을C 통해 끌어당기는 출력 전류를 다음과 같이 제공한다.

양극성 트랜지스터의 기본 전류 i는B 트랜지스터가 활성 모드로 유지될 경우 일반적으로 무시할 수 있다.즉, nullor의 이상화에 기초하여, 출력 전류는 사용자가 응용한 입력 전압 v와IN 기준 저항기 R에R 대한 설계자의 선택에 의해 제어된다.

회로 내 트랜지스터의 목적은 op암페어에 의해 공급되는 R의R 전류 부분을 줄이는 것이다.트랜지스터가 없다면 R을C 통한 전류가 iOUT = (VCCIN - v)/R이C 될 것이며, 이는 V로부터CC i를OUT 독립시킨다는 설계 목표를 방해한다.트랜지스터의 또 다른 실제적인 이점은 op 앰프가 작은 트랜지스터 기본 전류만 전달해야 한다는 것인데, op 앰프의 현재 전달 능력에 영향을 미칠 가능성은 낮다.물론 실제 op 암페어만이 nuller가 아닌 전류제한이다.

전압 V와CC 전류의 나머지 변동은 초기 효과로 인해 트랜지스터의 β = β0(1 + VCB/VA)의 관계에 따라 수집기 대 베이스 전압 V와CB 함께 트랜지스터의 β가 변화하며, 여기서 V는A 소위 초기 전압이다.nullor에 기초한 분석은 Rout = rO(β + 1) + R로C 이 전류 싱크의 출력 저항을 유도한다. 여기서 r은O rO = (VA + VCB)/i로out 주어진 소신호 트랜지스터 출력 저항이다.분석은 현재 미러를 참조하십시오.

nullor 이상화를 사용하면 op-amp 주위의 회로를 설계할 수 있다.nullor처럼 동작하는 op-amp 설계의 실질적인 문제는 남아있다.

참조

  1. ^ "nullor"라는 이름은 칼린에서 소개되었다.H. J. "Singular 네트워크 요소", 테크.박사님. 파충류.RADC-TDR-63-511, Polytechnic Inst. of Brooklyn, 1964년 1월 이후 발행된 IEEE Transactions on Circuit Theory, Volume 11, Volume 1, pp.67-72 https://doi.org/10.1109/TCT.1964.1082264.
  2. ^ Verhoeven C. J. M.; van Staveren A.; Monna G. L. E.; Kouwenhoven M. H. L.; Yildiz E. (2003). Structured electronic design: negative feedback amplifiers. Boston/Dordrecht/London: Kluwer Academic. pp. 32–34. ISBN 1-4020-7590-1.
  3. ^ Verhoeven C. J. M.; van Staveren A.; Monna G. L. E.; Kouwenhoven M. H. L.; Yildiz E. §2.6. ISBN 1-4020-7590-1.
  4. ^ Richard R. Spencer, Ghausi M. S. (2003). Introduction to electronic circuit design. Upper Saddle River NJ: Prentice Hall/Pearson Education. pp. 226–227. ISBN 0-201-36183-3.