一种分数阶元件变换器

摘要

本发明公开了属于电工理论技术领域的一种分数阶元件变换器。该分数阶元件变换器的结构与功能为：利用最少个数的有源集成器件和已有电路元件，按照所设计的电路拓扑结构进行连接，通过合理配置电路中的已有电路元件，可以实现分数阶类别变换、阶次变换及元件值的变换。该发明具有功能全面灵活的特点，可实现如下功能：第一，实现分数阶元件类别的变换，得到所需类型的分数阶元件；第二，实现分数阶元件阶次的变换，得到所需阶次的分数阶元件；第三，实现分数阶元件元件值的变换，得到所需元件值的分数阶元件。使用该发明也可以通过分数阶元件得到整数阶元件。

主权项

一种分数阶元件变换器，其特征在于，该分数阶元件变换器的结构与功能为：利用最少个数的有源集成器件和已有电路元件，按照所设计的电路拓扑结构进行连接，通过合理配置电路中的已有电路元件，实现分数阶类别变换、阶次变换及元件值的变换；电路拓扑结构包含四个实现该功能的电路结构：拓扑结构一：I号AD844的X端通过已有元件3连接至II号AD844的W端，Y端接地，Z端为电路的输入端，W端连接至II号AD844的Y端；II号AD844的X端通过已有元件1接地，Y端与I号AD844的W端连接，Z端通过已有元件2接地，W端通过已有元件3连接至I号AD844的X端；拓扑结构二：I号AD844的X端通过已有元件3接地，Y端连接至II号AD844的W端，Z端为输入端，W端通过已有元件1连接至II号AD844的X端；II号AD844的X端通过已有元件1连接至I号AD844的W端，Y端接地，Z端通过已有元件2接地，W端连接至I号AD844的Y端；拓扑结构三：I号AD844的X端通过已有元件1接地，Y端连接至II号AD844的Z端，且为输入端，Z端通过已有元件2接地，W端通过已有元件3连接至II号AD844的X端；II号AD844的X端通过已有元件3连接至I号AD844的W端，Y端接地，Z端连接至I号AD844的Y端，W端悬空；拓扑结构四：I号AD844的X端为输入端，Y端连接至II号AD844的W端，Z端通过已有元件1接地，W端通过已有元件2连接至II号AD844的X端；II号AD844的X端通过已有元件2连接至I号AD844的W端，Y端接地，Z端通过已有元件3接地，W端连接至I号AD844的Y端；所述实现分数阶元件的类型变换的具体过程为选择已有元件1、3为整数阶电阻元件，即选择已有元件2为阶次为α的分数阶电容元件，即通过分数阶元件变换器得到的元件为分数阶电感元件所述实现分数阶元件的阶次变换的具体过程为选择已有元件1、2、3分别为阶次为β₁、β₂、β₃的分数阶元件，即得到变换后的分数阶元件为阶次为β₁+β₂‑β₃的分数阶元件，合理选择参数值，决定阶次变换时是否进行类别变换；所述实现分数阶元件的元件值的变换的具体过程为选择已有元件1、2、3为阶次同为α，仅元件值不同的分数阶元件，即此时可完成分数阶元件元件值的变换；变换后的分数阶元件为值为V₁V₂/V₃阶次为α的同类分数阶元件。