電圧計の入力抵抗を1GΩに増やします。スキーム、説明

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電圧計の入力抵抗を 1 GΩ に増加します。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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アマチュア無線の練習では、1 μA 未満の非常に低い電流で電圧を測定する必要がある場合があります。電気化学でも、電極間の電位差を測定する必要がある場合、同様の測定が必要です。多くのアマチュア無線家が使用しているデジタルマルチメーターの直接接続は、ほとんどのマルチメーターの入力抵抗が 1 ～ 10 MOhm を超えないため、この場合は受け入れられません。場合によっては、測定精度に大きな影響を与えることがあります。

この場合、入力に高インピーダンス分圧器を備えた単純なバッファアンプが役に立ちます。当然のことながら、このような分圧器には、入力電流が非常に低いアンプ、たとえば、入力に MOS トランジスタを備えた KR1409UD1 シリーズのオペアンプ (入力電流 KR1409UD1B は 10 pA 以下) も必要になります。 CA3140 シリーズの輸入オペアンプも BiFET テクノロジーを使用して製造されており、入力電流が低くなります。

CA3140E オペアンプを使用することで、入力分圧抵抗が 1 GΩ で、温度変化に対して非常に安定した高精度アンプ (図を参照) を組み立てることができました。一定の入力抵抗で数ミリボルトから 10 V までの電圧を測定できます。より高い電圧を測定するには、抵抗 R1 の抵抗をさらに大きくします。他のシリーズのオペアンプを使用すると、特に出力でのゼロ設定で問題が発生する可能性があります。

（クリックして拡大）

バッファ段は、入力分圧器の分圧係数にほぼ等しい約 20 の伝達係数を備えた非反転増幅回路に従って組み立てられます。デバイスのセットアップは、入力プローブを閉じた状態でオペアンプの出力を「ゼロ」に設定することから構成されます。 CA3140Eマイクロ回路の使用により、1mVの精度でアンプ出力のバランスをとることが可能になりました。トリミング抵抗 R6 を使用すると、ゲインをわずかに変更して、オペアンプの出力を抵抗分圧器の入力とまったく同じ電圧に設定できます。

ほぼすべての DC 電圧計をアンプ出力に接続できます。直列抵抗を選択して、スケールの中央にある矢印にポインター磁気ヘッドを接続することもできます。バッファアンプを介して、オシロスコープで最大 10 V の振幅の低周波信号を観察することもできます (このためには、平滑コンデンサ C1 をオフにする必要があります)。

分周器後のカスケードの伝達係数が 250 に等しく設定されている場合 (リピータモードのオペアンプ)、このような高抵抗バッファカスケードに最大 XNUMX V の電圧を印加することが許容されます。この場合、超小型回路の入力電圧は最大許容値を超えません。

著者は、抵抗値が 1 MOhm の 330 つの高抵抗抵抗器 (CMM、C3-14-0,125 など) を直列に接続することによって、抵抗器 R3 の抵抗値を調整しました。これらの高抵抗抵抗器をフッ素樹脂絶縁材のサポート接点に取り付けることをお勧めします。また、オペアンプの入力での漏れを最小限に抑えるために、プリント回路基板 (グラスファイバー製) のピン 1 DA2 を絶縁材で囲むことをお勧めします。マイクロ回路のピン XNUMX に接続されたホイルの保護リング。

OOS オペアンプ回路分圧器では、従来の抵抗器 (C2-23 など) を使用できます。トリマ抵抗 R5 - SP5-2 (マルチターン)、R6 - SP5-16。任意のコンデンサを使用できますが、できれば小さいコンデンサを使用できます。

バッファアンプと分配器は干渉に敏感であるため、共通のワイヤに接続された金属シールド内に配置する必要があります。分配器プローブの設計と材料は、この回路の漏れ電流を最小限に抑えるために高い絶縁抵抗を提供する必要があります。

著者：I.Korotkov、Bucha村、キエフ地域、ウクライナ

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