Емкостные и к2.3.3.1.. Компенсированные и емкостные делители напряжения

При измерениях переменного сигнала на результат измерений могут оказывать влияние различные паразитные емкости - необходимо учитывать паразитную емкость входная емкость измерительного прибора С_вх паразитная емкость линий связи С _п, собственная емкость источника сигнала и (или) нагрузки. Каждая из этих емкостей представляет и входную емкость измерительного прибора С_вх, которые представляют собой реактивноеые сопротивление, сопротивления, включенное ые в измерительную цепь. внутреннюю емкость источника сигнала. Наличие емкостного сопротивления элемен­тов электрической цепи приводит, в частности, к тому, что коэффициент деле­ния резистивного делителя напряжения будет различным для постоянного и пе­ременного сигнала. Более того, величина коэффициента деления для перемен­ного сигнала тоже будет зависеть от его частоты. При высоком входном сопро­тивлении прибора это различие может оказаться достаточно существенным даже на низких частотах сигнала.

Для устранения этой погрешности делителей напряжения используют компенсированные делители. В компенсированных делителях в каждом из плеч делителя напряжения (рис. 2.432.) параллельно резисторам R₁ и R₂ подключают конденсаторы С₁ и С₂, величина емкости которых должна удовлетворять сле­дующим условиям (w - верхняя граничная частота сигнала):

(а) ; (б б) ; (в) ; (г) 2.22

При выполнении этих условий:

· коэффициенты деления на переменном и постоянном сигнале будет равны (а); (а)

·, емкостное сопротивление цепи будет определяться емкостью делителя (б), а не паразитными емкостями (б),;

· емкость делителя не будет вызывать дополнительной нагрузки на источ­ник сигнала (в);

· входная емкость измерительного прибора не будет искажать коэффициент деления (г).. превышать входное а емкостное сопротивление делителя

При работе с переменными сигналами рези­стивные и компенсированные делители напряжения имеет общий недостаток, который связан с потерями энергии в активных сопротивлениях. При сравни­тельно низких частотах переменного сигнала (до f < 1-10 кГц) этого отчасти можно избежать, если ис­пользовать емкостной делитель, в котором вместо ак­тивных сопротивлений используются реактивные со­противления двух конденсаторов (рис.2.33). Для та­кого делителя напряжения соотношения, определяющие условия его работы на частоте переменного сигнала w принимают вид:

Если делитель напряжения необходимо использовать в ситуации, когда

где К _АС – коэффициент деления для переменного сигнала. Их этих выражений следует, что коэффициент ослабления сигнала для емкостного делителя напря­жения не зависит от частоты. Т.е такой делитель может передавать переменный сигнал без искажений (точнее с малыми искажениями), если частота сигнала и емкость конденсаторов делителя этого будут одновременно удовлетворять усло­виям, аналогичным условиям (2.22):

· реактивное сопротивление делителя должно быть много больше активного и реактивного сопротивления источника сигнала

· реактивное сопротивление второго плеча делителя должно быть много меньше величины активного и реактивного составляющих входного сопро­тивления измерительного прибора

имеется только переменный сигнал достаточно высокой частоты и существуют ограничение на величину активной мощности, которую источник сигнала может отдавать нагрузке (измерительному прибору), часто оказывается полезным использовать чисто емкостной делитель напряжения.

Дата добавления: 2015-03-31