Gyrator

Prinzipschaltung eines Gyrators, der eine Induktivität simuliert.

Als Gyrator (auch Dualinverter) bezeichnet man in der Elektronik ein Zweitor, welches beliebige Impedanzen in ihre duale Impedanzen transformieren kann. Das heißt, ein Gyrator zeigt bei kapazitiver Ausgangsbelastung ein induktives Eingangsverhalten. Faktisch kann man damit eine Kapazität in eine Induktivität umwandeln und umgekehrt.

Allgemeines

Gyratoren werden als aktive elektronische Schaltungen realisiert, die Grundschaltung kann dabei der negative Impedanzkonverter sein. Aber auch andere elektronische Schaltungen können gyratorisches Verhalten zeigen, wie beispielsweise gegengekoppelte Emitterstufen von Bipolartransistoren in bestimmten Betriebsbereichen. Allerdings sind dese Gyratoren aus Stabilitätsgründen nur bedingt brauchbar, da sich gerade in dieser Schaltung die Temperaturdrift (Temperaturabhängigkeit der Transistoreigenschaften) negativ bemerkbar macht bzw. Einschränkungen im Arbeitsbereich bestehen.

Stabile Gyratoren werden in Form von zwei spannungsgesteuerten Stromquellen realisiert, welche aus zwei Operationsverstärkern mit Stromausgang (Transkonduktanzverstärker) bestehen.

In der Systemtheorie wird ein Element als Gyrator bezeichnet, wenn die Flussgröße am Ausgang proportional zur Zustandsgröße am Eingang ist und umgekehrt. Beispiel: Der Gleichstrommotor. Die Drehzahl (Flussgröße Ausgang) ist proportional zur Spannung (Zustandsgröße Eingang). Das Drehmoment ist proportional zum Strom.

Literatur

• Ulrich Tietze, Christoph Schenk: Halbleiter-Schaltungstechnik. 12. Auflage. Springer, 2002, ISBN 3-540-42849-6.