Jak už tak "všechno suvisí se vším" tak některé obvody které mají jednu funkci - pokud ze zapojíme do záporne uzpětné vazby (operačního nebo jiného) zesilovače mají úplně opačnou funkci. Zesilovač s frekvenční propustí ve zpětné vazbě stává se frekvenční zádrží, exponenciální charakteristiky diody mění se v logaritmické vlastnosti zesilovače atd...
Takže existuje skupina obvodů kde ve zpětné vazbě zesilovače je kondenzátor, a celý obvod (světe div se ) se tudíž chová jako cívka.
Jelikož se s cívkami snažím pracovat celý robotický život a stejně se jim raději vyhnu - předpokládám, že ostatní robotici mají s cívek alias indukčností - naprosto nepopsatelnou hrůzu a tudíž budou tento článek hltat jako neuzavření.
Takže existují "divné obvody", které mají "divné názvy" - gyrátory - jak ze Sci-Fi z 50. let. Gyrátor je přesně ta věc, kterou nemám přiliš rád - jako je "dvojbran" a další teoretické konstrukce, za které se vyhazuje z FELu, protože teoretici je považují za zásadní věc, při analýze elektrických obvodů - ale jejich hlavní vlastnost je, že se v praxi v čisté podobě nikde nevyskytují.
Takže se pokochejte "gyrátory" zapojenými jako syntetické indukčnostmi s operačními zesilovači, kterými se zabývat nebudeme, protože indukčnosti s operačními zesilovači jsou přiliš složité a navíc díky pomalosti (i rychlých) operačních zesilovačů nepracují přiliš dobře ve vysokých frekvencích nad akustickým pásmem, kde se vyskytují pracovní frekvence našich robotů.
My se místo toho budeme zabývat klasickým vidláckým obvodem jak vyšitým neboli :
Cívka = tranzistor + kondenzátor + odpor.
Je to přesně jak si myslíte - kondenzátor připojený na bázi tranzistoru zpomaluje změny proudu do báze a tím se tranzistor navenek brání změnám proudu, které jim protékají - což je běžná vlastnost cívky.
Pokud se budeme snažit vypočítat "virtuální" indukčnost této "cívky" zjistíme divnou věc - RC obvod v bázi tranzistoru nám ovlivňuje frekvenční vlastnosti obvodu téměř nezávisle na okolí tohoto obvodu.
Neboli dělící frekvence horní nebo doní propusti, kterou s touto syntetickou cívkou postavíte bude
f = beta/(2*PI*R*C)
kde beta je proudové zesílení tranzistoru, PI je 3,1415926535... R a C jsou ze schémátku jasné. Takže pokud tento obvod použijeme místo cívky do nějakého děliče alias RL obvodu bude "virtuální indukčnost"
L = (R1*R2)*C/beta
kde R1 je odpor v děliči a R2 je odpor do báze tranzistoru, ale POZOR - pokud měníme "vnější" odpor R1 - mění se i "indukčnost" tak, že frekvenční vlastnosti obvodu se nenění a řídí je jenom R2 a C připojené na bázi tranzistoru. Na druhou stranu k odporu externího R1 se připočítávájí i výstupní a vstupní odpory předcnozího a následujícího stupně, které tudíž příliš neovlivňují frekvenční charakteristiku - a to je skvělé.
Pokud postavíte třeba dolní propust zjistíte, že její charakteristika pro určité frekvence opravdu dokonale odpovídá RL obvodu. Jelikož vlastnosti "cívky" závisí na zesílení tranzistoru se zvyšující se frekvencí tranzistor přestává zesilovat a frekvenčnní charakteristika se nám začíná kazit.
Nicméně - je vaší starostí aby do propusti pracující v pásmu kHz se vám nedostaly nežádoucí frekvence v pásmu MHz.
Než skončíme - je zde obyklý apel na zdravý rozum - syntetická indukčnost je opravdu "syntetická" nemá žádné magnetické pole. Z toho vyplývá výhoda, že umělá cívka neprodukuje nežádoucí magnetické pole ani není magnetickým polem ovlivněna, ale na druhou stranu pokud se vám výkonová tlumivka do spínaného zdroje za 30 kč zdá příliš drahá - doufám, že vás nenapadne tam zapojit syntetickou cívku a čekat, že to bude fungovat ?!?
Přestože jsme odvrhli "gyrátory" bylo toho dnes už dost, takže vzhůru do další padesátky "vidláků" a dnes už zbývá jenom rada paní Kubáčové novomanželkám : existují 3 druhy obuvi - boty, ve kterých se dá chodit, boty, které jsou krásné a boty na erotické hrátky do postele - dávejte si pozor na hranice mezi těmito kategoriemi - váš miláček určitě nebude nadšen, když po prochozeném dni, mu místo ladné nožky, budete ukazovat "krvavou hnátu".