ZS的設(shè)計還有更多的變化空間。通過選擇阻抗模塊ZMs的數(shù)目 和阻抗元件2&在每個阻抗模塊ZM的數(shù)量，使壓控阻抗合成器VCZS能有無限數(shù)量的變型。 因此可以選擇本發(fā)明最佳實施例中最好的一個，以滿足個別的設(shè)計目標，例如控制精度的 優(yōu)化，控制范圍，開關(guān)數(shù)目，開關(guān)驅(qū)動和控制電路拓撲結(jié)構(gòu)，部件供應(yīng)，系統(tǒng)穩(wěn)定，總實施成 本等等。通過本發(fā)明的多變化性提供了設(shè)計的靈活性，因而能為任何目的的應(yīng)用提供了最 佳的方案。
[0180] 此外，通過電路的對偶屬性，本申請中描述的用于合成阻抗所有電路原理也可以 應(yīng)用在導納的合成。作為示例性本發(fā)明實施例的數(shù)字式合成導納的DAS的基本結(jié)構(gòu)示于圖 9。數(shù)字合成導納的DAS包含四個兩端導納模塊AMl，AM2，AM3和AM4并聯(lián)連接，有別于數(shù)字 阻抗合成器的阻抗模塊ZMs的串聯(lián)連接。為了說明，第二個導納模塊AM 2 -個例子示出了 其中細節(jié)。該導納模塊包含二端元件導納AE21，AE22及AE23其中一單端連接在一起。通 過開關(guān)S21，S22及S23的作用下，導納模塊AM2被控制，以提供導納值0, Y2,2Y 2及3Y2， Υ2為導納模塊ΑΜ2內(nèi)每個導納元件AE的導納值。以電壓-電流的對偶屬性，按照數(shù)字阻抗 合成器具有同樣的原則，可以推斷出，數(shù)字合成導納能夠高效率地提供單調(diào)和逐級可變導 納值"導納"（圖9所示）。此外，通過類似如圖1的布置，數(shù)字阻抗合成器DZS由數(shù)字合成 導納DAS取代，一個壓控導納合成VCAS亦可以相應(yīng)地構(gòu)造出來。
[0181] 雖然本發(fā)明及其優(yōu)點已經(jīng)詳細描述，但應(yīng)當理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍 情況下各種變化，替換，和變更都有可能。即是說，包括在本申請中的討論旨在用作基本描 述。應(yīng)當理解的是，因為許多替代品都是隱含的，所以具體的討論不可能明確地描述所有可 能的實施方案。它也不一定可能完全地解釋本發(fā)明的通用性質(zhì)，亦不一定可能明確也說明 每個特征或元件實際上如何可以代表多種多樣的備選或等效的元件或其更廣泛的功能。再 次，全部這些都隱含地包括在本公開內(nèi)容中。其中，本發(fā)明中的裝置如用術(shù)語描述，該裝置 的各元件隱式地包含了其執(zhí)行功能。沒有任何描述或術(shù)語能限制本發(fā)明的范圍。
【主權(quán)項】
1. 數(shù)字阻抗合成器，包括： 一個或多個串聯(lián)連接的雙端阻抗模塊； 在每個阻抗模塊中一個或多個串聯(lián)連接的雙端阻抗組件； 其中每個阻抗模塊中所有阻抗組件的阻抗基本相同； 在每個阻抗模塊中相應(yīng)數(shù)目的開關(guān)通過選擇將零個至所有阻抗組件短路；和 用于控制個別開關(guān)通斷的的裝置。2. 權(quán)利要求1的數(shù)字阻抗合成器，其中所有阻抗模塊的阻抗組件的品質(zhì)因數(shù)在操作頻 率下基本相同。3. 權(quán)利要求2的數(shù)字阻抗合成器，其中： 就第一阻抗模塊，所述第二阻抗模塊的阻抗組件總值大于由第一阻抗模塊可實現(xiàn)的阻 抗總值，所述第三阻抗模塊的阻抗總值大于由第一和第二阻抗模塊可實現(xiàn)的阻抗總值，而 在第四阻抗模塊的的阻抗總值大于由第一，第二和第三阻抗模塊可實現(xiàn)的阻抗總值，等等。4. 權(quán)利要求2的數(shù)字阻抗合成器，其中： 阻抗模塊之間阻抗組件的值擁有基本上接近于整數(shù)由阻抗模塊中阻抗組件數(shù)目獨特 地定義的比例，使阻抗組件的阻抗的第一，第二，第三，第四等阻抗模塊間的比例是1 ; 比第一阻抗模塊中阻抗組件數(shù)目加1 ; 比第二阻抗模塊中阻抗組件數(shù)目加1，乘以第一阻抗模塊中阻抗組件數(shù)目加1 ; 比第三阻抗模塊中阻抗組件數(shù)目加1，乘以第二阻抗模塊中阻抗組件數(shù)目加1，再乘以 第一阻抗模塊中阻抗組件數(shù)目加1 ; 等等。5. 壓控阻抗合成器，包括： 權(quán)利要求1的數(shù)字阻抗合成器； 模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器將模擬控制信號的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式； 數(shù)字函數(shù)發(fā)生器將所需的功能分配給數(shù)字形式的控制信號；和 開關(guān)模式編碼器將需要的功能轉(zhuǎn)換為開關(guān)狀態(tài)模式，以使數(shù)字阻抗合成器按照所希望 的功能產(chǎn)生阻抗值。6. 壓控阻抗合成器，包括： 權(quán)利要求2的數(shù)字阻抗合成器； 模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器將模擬控制信號的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式； 數(shù)字函數(shù)發(fā)生器將所需的功能分配給數(shù)字形式的控制信號；和 開關(guān)模式編碼器將需要的功能轉(zhuǎn)換為開關(guān)狀態(tài)模式，以使數(shù)字阻抗合成器按照所希望 的功能產(chǎn)生阻抗值。7. 壓控阻抗合成器，包括： 權(quán)利要求3的數(shù)字阻抗合成器； 模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器將模擬控制信號的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式； 數(shù)字函數(shù)發(fā)生器將所需的功能分配給數(shù)字形式的控制信號；和 開關(guān)模式編碼器將需要的功能轉(zhuǎn)換為開關(guān)狀態(tài)模式，以使數(shù)字阻抗合成器按照所希望 的功能產(chǎn)生阻抗值。8. 壓控阻抗合成器，包括： 權(quán)利要求4的數(shù)字阻抗合成器； 模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器將模擬控制信號的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式； 數(shù)字函數(shù)發(fā)生器將所需的功能分配給數(shù)字形式的控制信號；和 開關(guān)模式編碼器將需要的功能轉(zhuǎn)換為開關(guān)狀態(tài)模式，以使數(shù)字阻抗合成器按照所希望 的功能產(chǎn)生阻抗值。9. 數(shù)字阻抗合成方法，包括： 串聯(lián)連接一個或多個雙端阻抗模塊； 在每個阻抗模塊中串聯(lián)連接一個或多個雙端阻抗組件； 其中每個阻抗模塊中所有阻抗組件的阻抗基本相同； 在每個阻抗模塊中以相應(yīng)數(shù)目的開關(guān)通過選擇將零個至所有阻抗組件短路；和 控制個別開關(guān)的通斷。10. 權(quán)利要求9的數(shù)字阻抗合成方法，其中所有阻抗模塊的阻抗組件的品質(zhì)因數(shù)在操 作頻率下基本相同。11. 權(quán)利要求10的數(shù)字阻抗合成方法，其中： 就第一阻抗模塊，所述第二阻抗模塊的阻抗組件總值大于由第一阻抗模塊可實現(xiàn)的阻 抗總值，所述第三阻抗模塊的阻抗總值大于由第一和第二阻抗模塊可實現(xiàn)的阻抗總值，而 在第四阻抗模塊的的阻抗總值大于由第一，第二和第三阻抗模塊可實現(xiàn)的阻抗總值，等等。12. 權(quán)利要求10的數(shù)字阻抗合成方法，其中： 阻抗模塊之間阻抗組件的值擁有基本上接近于整數(shù)由阻抗模塊中阻抗組件數(shù)目獨特 地定義的比例，使阻抗組件的阻抗的第一，第二，第三，第四等阻抗模塊間的比例是1 ; 比第一阻抗模塊中阻抗組件數(shù)目加1 ; 比第二阻抗模塊中阻抗組件數(shù)目加1，乘以第一阻抗模塊中阻抗組件數(shù)目加1 ; 比第三阻抗模塊中阻抗組件數(shù)目加1，乘以第二阻抗模塊中阻抗組件數(shù)目加1，再乘以 第一阻抗模塊中阻抗組件數(shù)目加1 ;等等。13. 壓控阻抗合成方法，包括： 權(quán)利要求9的數(shù)字阻抗合成方法； 以模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器將模擬控制信號的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式； 以數(shù)字函數(shù)發(fā)生器將所需的功能分配給數(shù)字形式的控制信號；和 以開關(guān)模式編碼器將需要的功能轉(zhuǎn)換為開關(guān)狀態(tài)模式，以使數(shù)字阻抗合成器按照所希 望的功能產(chǎn)生阻抗值。14. 權(quán)利要求13的壓控阻抗合成方法，其中所有阻抗模塊的阻抗組件的品質(zhì)因數(shù)在操 作頻率下基本相同。15. 權(quán)利要求14的壓控阻抗合成方法，其中： 就第一阻抗模塊，所述第二阻抗模塊的阻抗組件總值大于由第一阻抗模塊可實現(xiàn)的阻 抗總值，所述第三阻抗模塊的阻抗總值大于由第一和第二阻抗模塊可實現(xiàn)的阻抗總值，而 在第四阻抗模塊的的阻抗總值大于由第一，第二和第三阻抗模塊可實現(xiàn)的阻抗總值，等等。16. 權(quán)利要求14的壓控阻抗合成方法，其中： 阻抗模塊之間阻抗組件的值擁有基本上接近于整數(shù)由阻抗模塊中阻抗組件數(shù)目獨特 地定義的比例，使阻抗組件的阻抗的第一，第二，第三，第四等阻抗模塊間的比例是1 ; 比第一阻抗模塊中阻抗組件數(shù)目加I; 比第二阻抗模塊中阻抗組件數(shù)目加1，乘以第一阻抗模塊中阻抗組件數(shù)目加1; 比第三阻抗模塊中阻抗組件數(shù)目加1，乘以第二阻抗模塊中阻抗組件數(shù)目加1，再乘以 第一阻抗模塊中阻抗組件數(shù)目加1;等等。17. 電流控制方法，包括： 權(quán)利要求16的壓控阻抗合成方法； 感應(yīng)通過合成阻抗的電流以產(chǎn)生一個電流信號； 電流信號與參考電流進行比較，以產(chǎn)生一個代表感測電流從參考電流所偏離的誤差信 號； 以誤差信號控制所述合成阻抗，以將該誤差信號最小化。18. 功率控制方法，包括： 權(quán)利要求16的壓控阻抗合成方法； 測定輸送到阻抗所合成器的功率，以產(chǎn)生一個功率電平信號； 功率電平信號與參考功率進行比較，以產(chǎn)生一個代表測得功率從參考功率所偏離的誤 差f目號； 以誤差信號控制所述合成阻抗，以將該誤差信號最小化。19. 阻抗線性化方法，包括： 權(quán)利要求16的壓控阻抗合成方法； 感應(yīng)通過合成阻抗的電流以產(chǎn)生一個電流信號； 感應(yīng)施加到所述合成阻抗的電壓以產(chǎn)生一個電壓信號； 電流信號與電壓信號進行比較，以產(chǎn)生一個誤差信號； 以誤差信號控制所述合成阻抗，以將該誤差信號最小化。
【專利摘要】一個根據(jù)指定控制電壓函數(shù)提供逐步可變阻抗的壓控阻抗合成器，所述合成器包括串聯(lián)連接的一個或多個二端阻抗模塊，每個阻抗模塊有一個或多個串聯(lián)連接的基本上相同的二端阻抗組件，以及相應(yīng)數(shù)目的開關(guān)，以短路方式選擇通過阻抗模塊的阻抗組件的數(shù)目，而所述開關(guān)由述控制電壓通過模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器和數(shù)字處理裝置控制。阻抗模塊之間的阻抗組件值的比率，被根據(jù)阻抗模塊中阻抗組件的數(shù)目獨特地定義，借此電壓控制的阻抗合成器被控制以提供單調(diào)和逐步可變阻抗的值。此外，通過使用電壓控制的阻抗合成器，其它電參數(shù)例如電流和功率可以根據(jù)任何預(yù)定功能函數(shù)進行控制。
【IPC分類】G06J1/00
【公開號】CN104919469
【申請?zhí)枴緾N201380044973
【發(fā)明人】侯經(jīng)權(quán)
【申請人】侯經(jīng)權(quán)
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2013年9月3日
【公告號】US20150229294, WO2014033694A1