Раздел: Документация
0 ... 25 26 27 28 29 30 31 ... 82 соединить к корпусу прибора (связь / на рис. 4-14, а), если же zcb2>zcb\, то экран следует присоединить к низкопотенциальному зажиму источника входного сигнала (связь 2). Симметрирование входной цепи. Схема с пизкопотенциаль ным входным зажимом, соединенным с корпусом (рис. 4-14, а) обладает наименьшим подавлением продольной помехи (оцениваемым отношением UJUB%.n)- С этой точки зрения предпочтительна схема с симметричным входом (рис. 4-14, виг), для которой в предположении, что RsxiRsxiRBxri, г2, получаем £/ Rbx 12 ВХ 2Г1 Ц Rbx (2-Zcb ! 4- Zcb 2 ~\~ Rbx) Таким образом, если уравновесить мост, составленный из сопро тивлений Rbxi, Rbx2, ii, г2 (рис. 4-14, г), то продольная помех? будет полностью подавлена. Однако такое уравновешивание требует симметрирования входной линии и входных сопротивлений усилителя, что неудобно в эксплуатации. Кроме того, усилитель в этом случае должен работать при больших значениях синфазного входного сигнала, так что необходимо следить за тем, чтобы этот сигнал не превзошел допустимого в применяемом усилителе уровня. Гальваническое разделение (ГР). С точки зрения борьбы с влиянием продольной помехи предпочтительным оказывается гальваническое разделение входных и выходных цепей усилителя. Оно позволяет получить между входными цепями усилителя и связанными с его корпусом выходными цепями гарантированно высокое сопротивление связи ZCB3 (рис. 4-15, а). А это в свою очередь позволяет уменьшить обусловленную помехой составляющую входного сигнала UBX.n- Как следует из схемы рис. 4-15, б, в данном случае U ~ гл и \ Вх- Пу17I 7 -СВ1 "Г С32 + СВЗ Так как обычно ZCBi <ZCB2 + ZCB3, то при применении усилителя с гальваническим разделением экран входной линии, как правило, соединяют с низкопотенциальным зажимом источника сигнала. Для снижения влияния наводок часто при этом применяют также двойное экранирование, причем дополнительный наружный экран в этом случае соединяют с корпусом прибора (рис. 4-15, а). Еще большее подавление продольной помехи достигается в случае гальванического разделения с защитным экранированием, когда внутренний экран линии связи соединяют как с низкопотенциальным зажимом источника, так и с внутренним кожухом прибора, экранирующим входную часть усилителя. При этом сам внутренний кожух непосредственно не соединен электрически с низкопотенциальным входным зажимом усилителя Как следует из рис. 4-15, в и г, в этом случае - св 1? ■и„ где г% — сопротивление внутреннего экрана; ZCBi— сопротивление связи входных зажимов усилителя с внутренним экраном. Последнее соотношение показывает, что при 2св3»га и ZCBi$>ri мы получим очень большое подавление продольной помехи. Реальное значение помехоподавления может быть в данном слу-  Zcts Рис. 4-15. Схемы вхоаьых цепей усилителей с гальваническим разделением чае ограничено неравным бесконечности сопротивлением связи входной части усилителя с его наружным корпусом — сопротивлением Zcb5 на рис. 4-15, г. Практически помехоподавление рассмотренных вариантов построения прибора примерно таково [21, 48]: применение симметричного входа позволяет получить подавление продольной помехи, выраженное в децибелах 20 lg~—2— , раВное 30—40 дБ; при гальваническом разделении помехоподавление возрастает до 50—60 дБ и, наконец, гальваническое разделение с защитным экранированием обеспечивает подавление продольной помехи 80—100 дБ и выше. Приведенные цифры относятся к помехам постоянного тока или частоты 50 Гц. Заметим, что эффективным методом борьбы с высокочастотными продольными помехами является применение режекторных дросселей и ком- пенсирующих трансформаторов [21], обмотки которых включаются в соединительные линии таким образом, чтобы обеспечить малое сопротивление для полезного сигнала и большое — для продольной помехи. Для гальванического разделения цепей в измерительных усилителях могут использоваться трансформаторы, оптроны, ключевые элементы, не имеющие гальванической связи между сигнальной и управляющей цепями (реле, МОП-переключатели). ГР в усилителях переменного напряжения. Наиболее просто задача гальванического разделения решается в усилителях переменного напряжения: в них достаточно включить разделительный трансформатор на входе или выходе. Для того чтобы погрешность коэффициента усиления, вносимая нестабильностью коэффициента передачи разделительного трансформатора, была пренебрежимо малой, необходимо, чтобы приведенное активное сопротивление обмоток трансформатора было существенно ниже (в 50—100 раз и более) его индуктивного сопротивления на холостом ходу во всем рабочем диапазоне частот и существенно ниже приведенного сопротивления нагрузки. Индуктивное сопротивление на холостом ходу в свою очередь должно быть много больше приведенного сопротивления нагрузки. К этому добавляется требование малой емкостной связи между первичной и вторичной обмотками. Все это увеличивает габариты и массу разделительного трансформатора, усложняет его конструкцию. Требования к разделительному трансформатору можно значительно снизить, если его включить в контур обратной связи измерительного усилителя [29]. На рис. 4-16 показаны схемы усилителей, построенных с использованием этого принципа. При включении на входе усилителя (рис. 4-16, а) разделительный трансформатор выполняет функцию суммирующего узла. При этом магнитный поток, создаваемый входным напряжением (обмотка W\), почти полностью уравновешивается потоком, вызываемым выходным напряжением (102). Остаточный разностный поток определяет входное напряжение ОУ, снимаемое с обмотки wz- Из условия уравновешивания потоков получаем Щ ~ ——• И>2, «1Я откуда Ка c = iL ~Jk-.JP*-.(4-Ц) UBX Ri щ Нетрудно увидеть, что в данном случае снижение индуктивности холостого хода приведет только к изменению коэффициента передачи прямой цепи усилителя. Это позволяет снизить габариты трансформатора без ущерба для точности усилителя. Однако для обеспечения стабильности коэффициента усиления 0 ... 25 26 27 28 29 30 31 ... 82
|
