Cái nào tốt hơn khi chia điện áp: điện trở, điện dung, bộ lọc thông thấp, trên sàn?


10

Có nhiều loại suy giảm điện áp khác nhau cho tín hiệu AC ( có giải thích ngắn gọn ở đây ). Nổi tiếng nhất là một điện trở. Các bộ lọc khác như bộ lọc điện dung, cảm ứng hoặc thông thấp có sẵn (Thông qua thấp có thể bao gồm nhiều thiết kế bao gồm thụ động hoặc chủ động. Cảm ơn Andy Aka, người đã cung cấp một liên kết rất tốt với chúng trong một luồng khác). Tôi biết hỏi cái nào tốt hơn (đặc biệt là tần số cao) không phải là một câu hỏi hay và câu trả lời là: "Nó phụ thuộc".

Những gì tôi muốn biết là những lợi thế và bất lợi của họ có thể dẫn đến một kết luận cho việc lựa chọn thiết kế tốt nhất.


2
Một lần nữa, nó phụ thuộc vào những gì bạn đang cố gắng để đạt được. Nếu bạn muốn các hiệu ứng không đổi trên toàn bộ phổ tần số, thì cần có điện trở. Nếu bạn cần đầu ra của mình có các tính năng của đạo hàm hoặc tích phân của đầu vào, thì các tụ điện và / hoặc cuộn cảm là cần thiết. Không có lợi thế hoặc bất lợi liên quan đến các yếu tố mạch thụ động lý tưởng. Họ làm những gì bạn cần họ làm, hoặc họ không làm.
Scott Seidman

Đúng, nhưng trong liên kết đến Wikipedia mà tôi đã cung cấp trong câu hỏi, nó nói rằng với tần số cao hơn, một yếu tố điện dung nên được thêm vào thiết kế. Tại sao chúng ta cần điều đó?
Tháng Tám

Để bù đắp cho những ảnh hưởng của tải. Bản chất của tải là một trong những biến đi vào cột "những gì bạn đang cố gắng đạt được".
Scott Seidman

Câu trả lời:


11

Về cơ bản có hai loại suy hao mà tôi sẽ xem xét và chúng có thể được kết hợp theo một số cách: -

nhập mô tả hình ảnh ở đây

  • (A) được sử dụng vì nó mang lại sự đơn giản với khả năng thiết kế nó phù hợp với nguồn lái xe và những gì nó giao tiếp với (tap trung tâm).
  • (B) được sử dụng khi bạn muốn "giảm" điện áp AC trong khi không liên quan đến các mức DC nhưng để nó hoạt động hợp lý ở tần số thấp, công suất cần giá trị lớn hơn so với tín hiệu RF.
  • (C) là sự kết hợp của A và B và cung cấp cho bạn dải tần số suy giảm liên tục từ DC đến RF
  • (D) Tôi đã sử dụng một lần để theo dõi đầu ra của nguồn cung cấp điện áp cao dc - yếu tố hàng đầu chính của phần điện trở của dải phân cách là hàng chục Mohms và do kích thước và độ gần với mạch chuyển đổi điện áp cao của nó rất nhiều của tiếng ồn. Thêm các nắp trong tỷ lệ trở kháng tương tự như các điện trở là một khởi đầu nhưng tiềm năng cho dòng điện cao qua các tụ điện là một mối lo ngại vì vậy các điện trở được thêm vào nối tiếp. Bởi vì bộ chia điện áp được sử dụng như một phần của phần tử phản hồi điều khiển điện áp cao, tôi phải đảm bảo rằng những gì được đo đã được dịch chính xác, những bất ổn khác có thể xảy ra và ở 50kV, nó không cần nhiều bất ổn để phá hủy các mạch. Các điện trở phụ nối tiếp với mỗi nắp cũng được dùng để hạn chế dòng điện vào op-amp mà "tap trung tâm" được kết nối.

Đây chỉ là một ảnh chụp nhanh có lẽ nhiều kỹ thuật hơn.


6

Bộ suy giảm điện áp điện trở được sử dụng nhiều nhất vì tỷ lệ suy giảm của chúng không thay đổi theo tần số. Tương tự, dòng điện họ hấp thụ từ nguồn điện áp không thay đổi theo tần số.

Trong một số trường hợp, bạn phải thêm một tụ điện song song với một trong các điện trở để bù cho sự hiện diện của một tụ điện không mong muốn khác song song với điện trở khác.

Đây là những gì xảy ra với các đầu dò dao động. Trong sơ đồ bên dưới, R2 và C1 đại diện cho đầu vào dao động. Đầu dò bao gồm điện trở R1 và tụ điện C2. C2 ở đây để bù cho các hiệu ứng của C1 (và mus được điều chỉnh trước khi sử dụng). Việc bù được yêu cầu để có đường cong đáp ứng tần số phẳng.

sơ đồ

mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab

Trong một số trường hợp rất đặc biệt, bạn có thể sử dụng bộ suy giảm điện dung. Ví dụ, bạn muốn có được một điện áp nhỏ từ điện áp chính, với dòng điện không nhỏ và đồng thời bạn không muốn tiêu tán nhiều năng lượng. Điều này có thể hoạt động vì tần số không đổi ở đây (50 hoặc 60 Hz, tùy thuộc vào nơi bạn sống).


1

Và chúng ta không thể quên về các mạng tụ điện chuyển đổi (một biến thể nhỏ trên mạng chỉ tụ điện) là tiêu chuẩn trong mọi thiết kế chip Analog hiện đại. Chúng có mật độ diện tích vượt trội và phù hợp với bất kỳ giải pháp thay thế nào.

Tất nhiên điều này là lừa dối một chút vì theo Z chuyển đổi lý thuyết, một chiếc mũ chuyển một điện trở.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.