ZS的设计还有更多的变化空间。通过选择阻抗模块ZMs的数目 和阻抗元件2&在每个阻抗模块ZM的数量，使压控阻抗合成器VCZS能有无限数量的变型。 因此可以选择本发明最佳实施例中最好的一个，以满足个别的设计目标，例如控制精度的 优化，控制范围，开关数目，开关驱动和控制电路拓扑结构，部件供应，系统稳定，总实施成 本等等。通过本发明的多变化性提供了设计的灵活性，因而能为任何目的的应用提供了最 佳的方案。
[0180] 此外，通过电路的对偶属性，本申请中描述的用于合成阻抗所有电路原理也可以 应用在导纳的合成。作为示例性本发明实施例的数字式合成导纳的DAS的基本结构示于图 9。数字合成导纳的DAS包含四个两端导纳模块AMl，AM2，AM3和AM4并联连接，有別于数字 阻抗合成器的阻抗模块ZMs的串联连接。为了说明，第二个导纳模块AM 2 -个例子示出了 其中细节。该导纳模块包含二端元件导纳AE21，AE22及AE23其中一单端连接在一起。通 过开关S21，S22及S23的作用下，导纳模块AM2被控制，以提供导纳值0, Y2,2Y 2及3Y2， Υ2为导纳模块ΑΜ2内每个导纳元件AE的导纳值。以电压-电流的对偶属性，按照数字阻抗 合成器具有同样的原则，可以推断出，数字合成导纳能够高效率地提供单调和逐级可变导 纳值"导纳"（图9所示）。此外，通过类似如图1的布置，数字阻抗合成器DZS由数字合成 导纳DAS取代，一个压控导纳合成VCAS亦可以相应地构造出来。
[0181] 虽然本发明及其优点已经详细描述，但应当理解，在不脱离本发明的精神和范围 情况下各种变化，替换，和变更都有可能。即是说，包括在本申请中的讨论旨在用作基本描 述。应当理解的是，因为许多替代品都是隐含的，所以具体的讨论不可能明确地描述所有可 能的实施方案。它也不一定可能完全地解释本发明的通用性质，亦不一定可能明确也说明 每个特征或元件实际上如何可以代表多种多样的备选或等效的元件或其更广泛的功能。再 次，全部这些都隐含地包括在本公开内容中。其中，本发明中的装置如用术语描述，该装置 的各元件隐式地包含了其执行功能。没有任何描述或术语能限制本发明的范围。
【主权项】
1. 数字阻抗合成器，包括： 一个或多个串联连接的双端阻抗模块； 在每个阻抗模块中一个或多个串联连接的双端阻抗组件； 其中每个阻抗模块中所有阻抗组件的阻抗基本相同； 在每个阻抗模块中相应数目的开关通过选择将零个至所有阻抗组件短路；和 用于控制个别开关通断的的装置。2. 权利要求1的数字阻抗合成器，其中所有阻抗模块的阻抗组件的品质因数在操作频 率下基本相同。3. 权利要求2的数字阻抗合成器，其中： 就第一阻抗模块，所述第二阻抗模块的阻抗组件总值大于由第一阻抗模块可实现的阻 抗总值，所述第三阻抗模块的阻抗总值大于由第一和第二阻抗模块可实现的阻抗总值，而 在第四阻抗模块的的阻抗总值大于由第一，第二和第三阻抗模块可实现的阻抗总值，等等。4. 权利要求2的数字阻抗合成器，其中： 阻抗模块之间阻抗组件的值拥有基本上接近于整数由阻抗模块中阻抗组件数目独特 地定义的比例，使阻抗组件的阻抗的第一，第二，第三，第四等阻抗模块间的比例是1 ; 比第一阻抗模块中阻抗组件数目加1 ; 比第二阻抗模块中阻抗组件数目加1，乘以第一阻抗模块中阻抗组件数目加1 ; 比第三阻抗模块中阻抗组件数目加1，乘以第二阻抗模块中阻抗组件数目加1，再乘以 第一阻抗模块中阻抗组件数目加1 ; 等等。5. 压控阻抗合成器，包括： 权利要求1的数字阻抗合成器； 模拟-数字转换器将模拟控制信号的电压转换为数字形式； 数字函数发生器将所需的功能分配给数字形式的控制信号；和 开关模式编码器将需要的功能转换为开关状态模式，以使数字阻抗合成器按照所希望 的功能产生阻抗值。6. 压控阻抗合成器，包括： 权利要求2的数字阻抗合成器； 模拟-数字转换器将模拟控制信号的电压转换为数字形式； 数字函数发生器将所需的功能分配给数字形式的控制信号；和 开关模式编码器将需要的功能转换为开关状态模式，以使数字阻抗合成器按照所希望 的功能产生阻抗值。7. 压控阻抗合成器，包括： 权利要求3的数字阻抗合成器； 模拟-数字转换器将模拟控制信号的电压转换为数字形式； 数字函数发生器将所需的功能分配给数字形式的控制信号；和 开关模式编码器将需要的功能转换为开关状态模式，以使数字阻抗合成器按照所希望 的功能产生阻抗值。8. 压控阻抗合成器，包括： 权利要求4的数字阻抗合成器； 模拟-数字转换器将模拟控制信号的电压转换为数字形式； 数字函数发生器将所需的功能分配给数字形式的控制信号；和 开关模式编码器将需要的功能转换为开关状态模式，以使数字阻抗合成器按照所希望 的功能产生阻抗值。9. 数字阻抗合成方法，包括： 串联连接一个或多个双端阻抗模块； 在每个阻抗模块中串联连接一个或多个双端阻抗组件； 其中每个阻抗模块中所有阻抗组件的阻抗基本相同； 在每个阻抗模块中以相应数目的开关通过选择将零个至所有阻抗组件短路；和 控制个别开关的通断。10. 权利要求9的数字阻抗合成方法，其中所有阻抗模块的阻抗组件的品质因数在操 作频率下基本相同。11. 权利要求10的数字阻抗合成方法，其中： 就第一阻抗模块，所述第二阻抗模块的阻抗组件总值大于由第一阻抗模块可实现的阻 抗总值，所述第三阻抗模块的阻抗总值大于由第一和第二阻抗模块可实现的阻抗总值，而 在第四阻抗模块的的阻抗总值大于由第一，第二和第三阻抗模块可实现的阻抗总值，等等。12. 权利要求10的数字阻抗合成方法，其中： 阻抗模块之间阻抗组件的值拥有基本上接近于整数由阻抗模块中阻抗组件数目独特 地定义的比例，使阻抗组件的阻抗的第一，第二，第三，第四等阻抗模块间的比例是1 ; 比第一阻抗模块中阻抗组件数目加1 ; 比第二阻抗模块中阻抗组件数目加1，乘以第一阻抗模块中阻抗组件数目加1 ; 比第三阻抗模块中阻抗组件数目加1，乘以第二阻抗模块中阻抗组件数目加1，再乘以 第一阻抗模块中阻抗组件数目加1 ;等等。13. 压控阻抗合成方法，包括： 权利要求9的数字阻抗合成方法； 以模拟-数字转换器将模拟控制信号的电压转换为数字形式； 以数字函数发生器将所需的功能分配给数字形式的控制信号；和 以开关模式编码器将需要的功能转换为开关状态模式，以使数字阻抗合成器按照所希 望的功能产生阻抗值。14. 权利要求13的压控阻抗合成方法，其中所有阻抗模块的阻抗组件的品质因数在操 作频率下基本相同。15. 权利要求14的压控阻抗合成方法，其中： 就第一阻抗模块，所述第二阻抗模块的阻抗组件总值大于由第一阻抗模块可实现的阻 抗总值，所述第三阻抗模块的阻抗总值大于由第一和第二阻抗模块可实现的阻抗总值，而 在第四阻抗模块的的阻抗总值大于由第一，第二和第三阻抗模块可实现的阻抗总值，等等。16. 权利要求14的压控阻抗合成方法，其中： 阻抗模块之间阻抗组件的值拥有基本上接近于整数由阻抗模块中阻抗组件数目独特 地定义的比例，使阻抗组件的阻抗的第一，第二，第三，第四等阻抗模块间的比例是1 ; 比第一阻抗模块中阻抗组件数目加I; 比第二阻抗模块中阻抗组件数目加1，乘以第一阻抗模块中阻抗组件数目加1; 比第三阻抗模块中阻抗组件数目加1，乘以第二阻抗模块中阻抗组件数目加1，再乘以 第一阻抗模块中阻抗组件数目加1;等等。17. 电流控制方法，包括： 权利要求16的压控阻抗合成方法； 感应通过合成阻抗的电流以产生一个电流信号； 电流信号与参考电流进行比较，以产生一个代表感测电流从参考电流所偏离的误差信 号； 以误差信号控制所述合成阻抗，以将该误差信号最小化。18. 功率控制方法，包括： 权利要求16的压控阻抗合成方法； 测定输送到阻抗所合成器的功率，以产生一个功率电平信号； 功率电平信号与参考功率进行比较，以产生一个代表测得功率从参考功率所偏离的误 差f目号； 以误差信号控制所述合成阻抗，以将该误差信号最小化。19. 阻抗线性化方法，包括： 权利要求16的压控阻抗合成方法； 感应通过合成阻抗的电流以产生一个电流信号； 感应施加到所述合成阻抗的电压以产生一个电压信号； 电流信号与电压信号进行比较，以产生一个误差信号； 以误差信号控制所述合成阻抗，以将该误差信号最小化。
【专利摘要】一个根据指定控制电压函数提供逐步可变阻抗的压控阻抗合成器，所述合成器包括串联连接的一个或多个二端阻抗模块，每个阻抗模块有一个或多个串联连接的基本上相同的二端阻抗组件，以及相应数目的开关，以短路方式选择通过阻抗模块的阻抗组件的数目，而所述开关由述控制电压通过模拟-数字转换器和数字处理装置控制。阻抗模块之间的阻抗组件值的比率，被根据阻抗模块中阻抗组件的数目独特地定义，借此电压控制的阻抗合成器被控制以提供单调和逐步可变阻抗的值。此外，通过使用电压控制的阻抗合成器，其它电参数例如电流和功率可以根据任何预定功能函数进行控制。
【IPC分类】G06J1/00
【公开号】CN104919469
【申请号】CN201380044973
【发明人】侯经权
【申请人】侯经权
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2013年9月3日
【公告号】US20150229294, WO2014033694A1