Курсовая работа: Электронный вольтметр переменного тока действующих значений

[МОм].(3.1.6)

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 C₁ и C₂ . При этом:

, (3.1.7)

где C_2П = C₂ + C_П ;

C_П – входная ёмкость преобразователя импеданса. C_П » 2 пФ.

Ёмкость конденсатора C₁ , в основном, определяет входную ёмкость электронного вольтметра C_вх . Приняв C₁ » C_вх , получим, что C₁ = 10 пФ. Конденсатор C₁ подстроечный, поэтому условие, заданное в техническом задании о значении входной ёмкости, выполнимо.

Исходя из условия (3.1.7), получим значение C₂ :

[нФ],(3.1.8)

Ограничительные диоды VD1 и VD2 предназначены для защиты преобразователя импеданса от перегрузки по напряжению. В качестве диодов используются Д311, прямое падение напряжения на которых составляет 0.4 В.

R1: С2-29В-0.25-2.49 МОм ± 0.5%

R2: С2-29В-0.25-2.49 кОм ± 0.5%

R3: РП1-85А-0.5-240 Ом ± 10%

C1: КТ4-25-250В-3…15 пФ ± 10%

C2: К71-6-300В-10 нФ ± 10%

1.2 Расчет преобразователя импеданса

Преобразователь импеданса, изображённый на рис. 3.2, основан на неинвертирующем повторителе напряжения. Его достоинством является высокое входное сопротивление.

Рис. 3.2

Ёмкость разделительного конденсатора C₃ можно рассчитать по формуле:

. (3.2.1)

Согласно техническому заданию, нижняя граничная частота электронного вольтметра составляет 20 Гц, входное сопротивление ОУ КР140УД26 составляет 1 ГОм, следовательно

[пФ].(3.2.2)

R4: РП1-85А-0.5-10 кОм ± 10%

С3: К71-6-300В-390 пФ ± 10%

1.3 Расчет аттенюатора

Аттенюатор – это набор однотипных ячеек, представляющих собой симметричные четырехполюсники П- и Т-типов. Равенство и постоянство входных и выходных сопротивлений ячеек аттенюаторов облегчает согласование звеньев канала, через которые проходит преобразуемый сигнал. Затухание (коэффициент деления) в аттенюаторах можно изменять либо изменяя количество включенных ячеек (аттенюаторы с постоянными параметрами звеньев), либо изменяя параметры входящих в ячейки элементов (аттенюаторы с переменными параметрами звеньев).

Рис. 3.3

В электронных вольтметрах, как правило, применяются аттенюаторы с постоянными параметрами звеньев, в качестве которых используются П-образные четырёхполюсники.

Рис 3.4