Расчет входного делителя

Сопротивление входного делителя и входное сопротивление прибора должны быть не менее заданного в техническом задании входного сопротивления прибора, т.е. не менее 4 МОм.

Рис. 3.1

С резистора R ₂ на вход преобразователь импеданса подается напряжение U_ВЫХ, составляющее часть измеряемого напряжения U_ВX, задаваемое коэффициентом умножения K равным 0,001, т.е. входной делитель делит входное напряжение на 1000.

, (3.1.1)

где ;

R_П – входное сопротивление преобразователя импеданса

Для обеспечения требуемого выходного R_вх электронного вольтметра необходимо выполнить условия:

, (3.1.2)

где

(3.1.3)

Зная входное сопротивление преобразователя импеданса R_П и входное сопротивление R_вх электронного вольтметра, можно найти R_Д. По техническим условиям R_вхне должно быть менее 4 МОм. Зададимся входным сопротивлением преобразователя импеданса R_Д=8 МОм

[МОм]. (3.1.4)

Считая что выполняется условие R_П >>Z₂ т.е. R_2П=Z₂ получим

(3.1.5)

Следовательно и . Находим Z₁=7,992 МОм Z₂=8 кОм.

Z₁=R₁

[кОм]. (3.1.6)

R₂=R₃=R₅=24 кОм

При работе делителя напряжения из активных сопротивлений на переменном токе, коэффициент деления зависит от частоты в результате шунтирования сопротивлений паразитными ёмкостями. Для устранения этой зависимости необходимо осуществить частотную коррекцию путём шунтирования сопротивлений делителя ёмкостями C ₁ и C ₂. При этом:

, (3.1.7)

где C_2П = C₃ + C₄+C₅+C₆; R_2П=R_2,3,5

C₆ – входная ёмкость преобразователя импеданса.

Ёмкость конденсатора C₁, в основном, определяет входную ёмкость электронного вольтметра C_вх. Приняв C1» Cвх, получим, что C ₁ = 25 пФ. Конденсатор C₂ подстроечный. Входная емкость повторителя по схеме равна С₆. Разделительный конденсатор необходим для отсечки постоянной составляющей в выходном сигнале усилителя и представляет собой фильтр верхних частот, С₆ определяется:

, (3.1.8)

Где f_H-нижняя граница частотного диапазона сигнала равна 20 Гц, -коэффициент искажении. Принимаем . Таким образом С₆=1,08 нФ

Исходя из формулы (3.1.7) можно найти емкость конденсатора С_3,4,5

[нФ] (3.1.9)

C₃+C₄+C₅=23,92 нФ где С₃=2,9 нФ С₄=12 нФ С₅=9 нФ

Выбранные элементы:

R1: МЛТ-2-0.25-8.2 МОм ± 5%

R2: C2-14-0.25-24,1 кОм ± 0.5%

R3: C2-14-0.25-24,1 кОм ± 0.5%

R4: СПЗ-39В-0.5-20 кОм ± 10%

R5: C2-14-0.25-24,1 кОм ± 0.5%

C1: К15У-13В М330 25 пФ ± 10%

C2: 2КПВМ-5 1-2 пФ 650В ± 10%

С3: К10-17-50В- 3 пФ ± 10%

С4: К10-17-50В- 15 нФ ± 10%

С5: К10-17-50В- 6 нФ ± 10%

С6: К50-6 10В- 1нФ ± 10%

Дата добавления: 2015-10-24