Исследование делителей напряжения, страница 2

Определим R₃, при котором К = 0. Очевидно, что К = 0, если R₃ R₄ – R₁ R₂ =0, откуда . При  U₂ =0. Следовательно, в данной цепи при

0 < R₃ < K < 0. т.е. полярность выходного напряжения противоположна

Рис. 2.4

Рис. 2.5

полярности входного. При < R₃ < К<0, т. е. полярности входного и выходного напряжений одинаковы, а коэффициент передачи возрастает от 0 до.

Делитель напряжения с главной регулировкой.

Исследуем коэффициент передачи делителя напряжения с плавной регулировкой (рис. 2.5). Делитель напряжения имеет три точки: входную (точка А), выходную (точка О) и общую (точка В). Входное напряжение подводят между точками АВ, при этом по резистору R протекает ток, создающий на нем падение напряжения. Выходное напряжение U₂ снимается с той части резистора, которая заключена между движком и общей точкой делителя, т. е. с сопротивления R₁. Очевидно, что чем меньше R₁, т. е. чем ниже (по рис. 2.5) установлен движок, тем меньше напряжение на выходе делителя и наоборот. Если движок находится в нижнем положении, то сопротивление между движком и нижней точкой, а также выходное напряжение U₂ и коэффициент передачи К равны нулю. Если движок установлен в верхнее положение, то U₂ = U_1, К = 1. Таким образом, в делителях напряжения, собранных по схеме рис. 2.5, коэффициент передачи может плавно изменяться от 0 до 1. В реальных устройствах к выходным зажимам делителя подключают резистор. Сопротивление этого резистора является входным сопротивлением нагрузочного устройства, на вход которого подается напряжение, снимаемое с делителя. Определим зависимость коэффициента передачи плавного делителя напряжения, нагруженного на резистор сопротивлением R_н (рис. 2.6, а) в зависимости от угла поворота движка а, т. е. от отношения R₁/R, если при R₁ = R а = а_max. Для удобства анализа представим делитель в виде Г-образного четырехполюсника (рис. 2.6, б). Так как у таких четырехполюсников коэффициент передачи равен отношению выходного сопротивления к входному, то

Если R_н = (режим холостого хода), то К = R₁/ R₂. В этом случае коэффициент передачи пропорционален углу поворота (рис. 2.7). Если сопротивление R_н сравнимо с сопротивлением делители R₁

а                                                              б

Рис. 2.6

то коэффициент передачи изменяется не пропорционально углу поворота. Происходит это потому, что выходное сопротивление делителя  при повороте движка растет медленнее, чем увеличивается сопротивление R₁  выходное же напряжение и коэффициент передачи пропорциональны выходному сопротивлению делителя. Очевидно, что чем меньше сопротивление нагрузки, тем медленнее нарастает выходное сопротивление, поскольку общее выходное сопротивление R₁ и R_н (R₁ и R_н соединены параллельно) меньше меньшего сопротивления. Однако при R_н = R К = 1 для любых значений . Поэтому при наличии резистора R_н выходное напряжение нарастает сначала медленно, а затем резко увеличивается. Аналогичный вывод вытекает из анализа выражения K=. При R_н = К= R₁! R. При конечных значениях R_н К не ~ а. Например, если R_н =R, то при установке движка в среднее положение К = 0,4. Для получения К = 0,5 угол поворота а должен быть равен 0,61а_max . Если R_н =0,5 R, то при установке движка в среднее положение К = 0,33. Для получения К = 0,5 необходим угол поворота а = 0,7 а_max .Если R_н =  0,1R, то при установке движка в среднее положение К= =0,14. При этом для получения К = 0,5 угол поворота а = 0,9 а_max (рис. 2.8) и т. д.

Электронный осциллограф.